腰槽开孔矩形翼涡流发生器纳米氧化镁颗粒污垢特性

为了探究开孔涡流发生器颗粒污垢机制,实验研究了腰槽开孔矩形翼涡流发生器纳米氧化镁颗粒的污垢特性,考察了入口温度、浓度、流速、涡流发生器纵向间距以及不同攻角等参数污垢特性的影响。结果表明：腰槽开孔矩形翼涡流发生器具有较好的抑垢特性,抑垢能力随入口温度降低、浓度降低、流速增加以及纵向间距减小而增强。涡流发生器60°攻角布置下的抑垢能力最强。     

腰槽开孔矩形翼涡流发生器纳米氧化镁颗粒污垢特性

为了探究开孔涡流发生器颗粒污垢机制,实验研究了腰槽开孔矩形翼涡流发生器纳米氧化镁颗粒的污垢特性,考察了入口温度、浓度、流速、涡流发生器纵向间距以及不同攻角等参数污垢特性的影响。结果表明:腰槽开孔矩形翼涡流发生器具有较好的抑垢特性,抑垢能力随入口温度降低、浓度降低、流速增加以及纵向间距减小而增强。涡流发生器60°攻角布置下的抑垢能力最强。     

水平螺旋槽管内制冷剂对流沸腾传热和流阻特性

以R12为工质,对内径13mm的13种不同管参数的水平S管内对流沸腾传热和流阻特性进行实验研究。结果表明,当φ>2×10~(-3)时S管能有效地强化对流沸腾,而螺旋角对传热性能的影响不大;在大质量流速下,大节距而槽太浅的S管不利于强化对流沸腾。通过数据统计分析,整理出传热和流阻计算式。     

矩形翼涡流发生器排列方式对颗粒污垢的影响

为探索排列方式对颗粒污垢特性的影响,以加入纳米Mg O颗粒的水为工质,实验研究了不同排列方式的矩形翼涡流发生器对颗粒污垢的影响。结果表明:无论是否安装涡流发生器,矩形通道中纳米Mg O颗粒污垢都没有明显的诱导期;在换热面上安装矩形翼能够抑制颗粒垢的生成,但流动阻力却明显增大;攻角为90°条件下,错排布置抑垢能力比顺排布置强,攻角为45°条件下,错排布置与顺排布置抑垢能力相近,且都比同等条件攻角为90°时的强;在攻角相同的条件下,插排布置的抑垢能力最好,但其流动阻力最大,攻角不同时,45°攻角比90°抑垢能力强。     

螺旋槽管管内流阻和传热特性的研究

本文以空气为工质,在雷诺数Re=10~4～10~5以及较大的管参数范围内对13条螺旋槽管进行了阻力和传热实验。实验结果证明就强化管内单相流体的湍流传热而言在粗糙雷诺数e~+=10～500范围内,螺旋角β≈90°的单头管比多头管具有更好的强化传热性能。用热线风速仪测定了螺旋槽管中的速度分布,定性地分析了管内沿轴向方向湍流强度的强弱,用壁相似定律、混合长理论以及热动量传递相似理论推导了螺旋糟管的阻力和传热模型。最后对螺旋槽管的管参数进行最优化计算,并讨论了Pr数对最佳管参数和最佳操作雷诺数的影响。     

开孔矩形翅片椭圆管流动及传热特性的数值模拟

对电站空冷凝汽器矩形翅片椭圆管空气侧的流动与传热特性进行了数值模拟,分析了翅片上有无扰流孔两种情况下矩形翅片表面的局部表面传热系数分布规律。对影响空气侧传热和流动性能的因素,包括扰流孔数、扰流孔尺寸、扰流孔位置进行了优化分析。数值模拟结果表明：随着扰流孔数的增加,表面传热系数和流动阻力逐渐增加,在一定范围内,换热量也不断增加;随着扰流孔的尺寸增大,表面传热系数和流动阻力均增大,但是总换热量减少;相对来说,扰流孔的位置对表面传热系数和流动阻力的影响不大。     

换热表面矩形翼布局对颗粒污垢与流阻特性的影响

为研究矩形通道内部流动阻力与颗粒污垢间的关系,通过改变涡流发生器的布局方式,改变通道内部压降,研究涡流发生器对流阻和污垢热阻的影响,进而实现流阻与污垢热阻的关联研究。通过实验得出,在布置区间改变过程中,污垢热阻渐近值与结垢前后的压降差呈同相变化。在改变交错方式过程中,污垢热阻渐近值随压降的增加而减小。     

内插梯形扰流片的矩形通道内涡流和传热特性

利用Realizable k-ε湍流模型对带缺口的梯形扰流片进行流动和传热特性的数值模拟,研究了梯形扰流片的缺口位置及流动方式对矩形通道内流场以及传热的影响,同时通过对涡量、流线、流速分布、压力变化、湍流强度等的分析,揭示了扰流片强化传热的机理。结果表明,逆流时Nusselt数比顺流时提高了21.7%,同时摩擦因子也提高了25%。顺流时内侧缺口绕流片提高了传热系数的同时也增加了摩擦阻力,而外侧缺口的绕流片降低了传热系数同时也降低了形状阻力。研究发现较低Reynolds数下(10000相似文献   

矩形楞涡流发生器CaSO4污垢特性

为了研究涡流发生器的污垢沉积特性,运用Fortran汇编语言自主编程,引用析晶污垢模型模拟了CaSO4溶液流经矩形通道并在矩形楞涡流发生器表面生成污垢的过程。考察了涡流发生器楞的结构尺寸(横向排列间距、纵向高度)以及流动工况(入口速度、壁面温度、工质浓度)对污垢特性的影响。根据模拟数据给出的矩形楞涡流发生器表面CaSO4污垢沉积率、剥蚀率及污垢热阻随时间曲线的变化规律,得到了抑垢效果最佳时的结构尺寸x=40mm、h=0.3H,并总结出污垢沉积过程的影响趋势。通过模拟对比,发现加入涡流发生器后,流通壁面污垢沉积减少,大大提高了换热效率。     

小尺度涡流发生器强化传热的数值模拟

采用数值模拟方法,对布置有不同高度小尺度涡流发生器的矩形槽道,在Re=4000～10000的范围内进行了模拟计算。结果表明,小尺度涡流发生器由于其高度的不同引起对流换热和压差的变化,分析了小尺度涡流发生器所诱导的流向涡和展向涡对强化传热影响的内在机理,并对所产生的涡旋对槽道中压力分布的变化进行了分析。采用一种综合考虑对流换热和流动阻力的评价标准对不同高度小尺度涡流发生器的传热和流阻特性进行对比评价。     

螺旋槽管管壳式换热器的传热与流阻研究

以螺旋槽管为强化传热管,以空气为传热介质,研究了管壳式换热器壳程以气体纵向冲刷为特点的传热与流阻性能,并在相同的实验条件下,与弓形隔板管壳式换热器的传热性能加以比较,结果表明,螺旋槽管管壳式换热器可比普通弓形隔板管壳式换热器提高总传热系数48％,节省传热面积32.4％。     

开孔折流板流动阻力特性

为了开发研制新型高效换热设备,针对新提出的一种开孔折流板强化传热方式,对流动和传热状况进行了实验研究。设计和建立了一套流动阻力特性试验装置,对流体流经交错布置多个开孔折流板的矩形通道时的阻力特性进行了测试。通过所引入的参数f/f0比较了折流板开孔与不开孔情况下阻力系数的变化特点。实验结果发现:折流板开孔后的阻力系数变化趋势基本相同;对于开孔密度分别为0.42%、1.41%和2.51%的折流板,在一定的Re数范围内其阻力系数将大于未开孔折流板。其余折流板的f/f0均小于1,且开孔密度越大,阻力系数减小的程度越高。Re数等于3000左右f/f0出现极大值。综合比较传热实验结果发现,设置开孔折流板是一种有效的传热强化措施。     

竖直窄矩形通道内环状流的流动传热特性

为了研究竖直窄矩形通道内环状流的流动传热特性,建立了窄矩形通道内环状流的数学物理模型,并进行了实验验证。通过数值求解环状流的数学物理模型得到了环状流区域的压降梯度、沸腾传热系数和液膜内的速度分布。结果表明窄矩形通道内的环状流模型能够很好地预测环状流区域的压降梯度和沸腾传热系数,而且环状流液膜内速度在法向的分布是非线性的,在层流边界层区速度梯度较大。热通量和窄矩形通道的尺寸对液膜的流速有很大影响,随热通量的增加和窄矩形通道尺寸的减小液膜的流速逐渐增加,然而质量流速对液膜流速的影响较小,而且随质量流速的增加液膜的速度逐渐减小。     

小型叠板式换热器传热与流阻特性实验

研究了一种小型叠板式换热器,它由多块紫铜薄板叠合而成,薄板表面加工有2个分布腔和微通道阵列,微通道采用精密铣削加工.通过实验研究不同流速下微通道深度、分布腔形状以及换热器放置方式对传热、流阻和综合性能的影响.结果表明,传热体积是决定单位体积传热系数大小的首要因素,在传热体积相等情况下,单位体积换热面积是决定单位体积传热系数大小的主要因素.在3种影响因素中,微通道深度对换热性能影响较大,微通道深度为1 mm的换热器传热性能比深度为2 mm的提高了30%～60%;换热器放置方式对流阻和综合性能影响较大,换热器入口放置在下端时压力损失比放置在上端时下降约26%,综合性能则提高了约30%.     

椭圆扭曲螺旋管传热及流阻特性模拟研究

针对强化传热的椭圆扭曲螺旋管(TEHCT)结构,建立其物理模型。在雷诺数10 000 Re40 000,数值模拟研究了椭圆扭曲螺旋管不同结构参数对其流动传热性能及压降的影响,发现离心力引起的二次流促进边界层的破坏,强化传热。。数值计算结果表明:随着椭圆扭曲螺旋管的扭曲数T和长短轴比A/B增大,以及螺旋直径D和螺距H减小,管内传热系数及压降相应增加。其综合性能随着扭曲数T和长短轴比A/B的增大而降低,但仍优于螺旋圆管。通过计算结果的拟合获得了椭圆扭曲螺旋管传热及压降的计算准则关系式。     

水在开孔泡沫铜中的池沸腾传热特性

对常温、大气压下水在开孔泡沫铜中池沸腾的传热特性进行了试验研究,观察了开孔泡沫铜中汽泡的生长特性及其变化规律,并与水在光管加热面的池沸腾特性进行了对比。试验结果表明:水在泡沫铜中池沸腾时,汽泡脱离直径和汽泡脱离频率随热通量的增加而不断增大,泡沫铜对水的池沸腾传热具有很好的强化效果。根据试验结果,得到了水在开孔泡沫铜中池沸腾传热的传热系数拟合关联式,为进一步的研究提供了依据。     

紧凑式换热器开孔翅片流动传热特性分析

对锯齿翅片和波纹翅片的不同开孔方式建立了多种三维模型,结合数值仿真方法和已有经验公式,分析开孔翅片的流动传热特性,研究翅片开孔的强化传热机理,比较不同开孔方式对流场和温度场的影响,并通过已有的实验拟合公式对仿真结果进行校验。结果表明,对锯齿形翅片,不同开孔参数对流动、散热都有不同的影响。当孔径达到一定范围后,再增加开孔尺寸并不能显著提高换热性能,却仍会导致流动阻力大大增加。对波纹形翅片,不同的开孔位置也会对空气侧流动阻力和传热性能产生显著影响。开孔位于波纹顶峰的翅片比开孔位于波纹腰部的翅片传热性能大约提高1.1%～3.8%,而空气侧压降增加了5.8%～16%。     

微槽道内流动沸腾的流阻特性研究

研究了去离子水在3种规格矩形微槽内竖直向上流动沸腾的流阻特性,着重考察了出口干度、质量流速、进口过冷度和微槽尺寸对沸腾流动压降的影响.试验结果表明,两相摩擦压降随出口干度增大而增大,在相同出口干度下,入口质量流速越大摩擦压降越大,摩擦压降与入口过冷度无关;随着微槽道尺寸减小,摩擦压降增大.     

矩形螺旋通道气液两相流流动和传热特性数值研究

采用Eulerian模型对矩形截面螺旋通道内气液两相流进行数值模拟,研究了螺旋通道内不同轴向位置气液两相流动的速度分布、相分布和温度分布特性,并分析无量纲螺距对速度分布、温度分布、单位长度压降和换热系数的影响。对水动力模型数值结果与实验结果、传热模型数值结果与实验关联式进行对比,结果表明:在一定范围内,无量纲螺距的增加使得速度场、温度场变化梯度增大,同时壁面换热系数稍有增大;超过无量纲螺距临界值,速度场和温度场的变化梯度随无量纲螺距的增加而减小;随着无量纲螺距的增加,单位长度平均压降稍有增加,并且增加的幅度逐渐减小;无量纲螺距对相分布特性几乎无影响;随着入口截面含气率的增加,单位长度平均压降和换热效果提高。     

螺旋槽纹管管内单相油传热及流阻的实验研究

以单相机油为介质 ,研究了普通螺旋槽纹管、开发出的W形螺旋槽纹管的管内传热及流动阻力性能 ,并与圆形光滑管进行了比较 ,整理出了相应的传热及流动阻力关联式。该研究结果为以油为介质的换热器的设计及改造提供了理论依据