高壁温条件下水平散热片的传热性能

研究了在高壁温条件下,空气为自然对流时,水平基面上的竖直矩形散热片组的传热性能,探讨了散热片的几何参数对流动和传热的影响。通过因次分析的方法,建立了以散热片间距为特征尺寸的自然对流传热准数关系式：Ｎｕ＝０１３１４（Ｇｒ’ｓＰｒ）０３７     

高壁高温条件下水平散热片的传热性能

研究了在高壁温条件下,空气为自然对流时,水平基面上的竖直距形散热片组的传热性能,探讨了散热片的几何参数对流动和传热的影响,通过因次分析的方法。建立了以散热片间距为特征尺寸的对流传热准数关系式：Ｎｕ＝０．１３１４（ｇｒｓＰｒ）＾０．３７。     

水平矩形散热片通道内气流速度场测量实验研究

用恒温热线风速仪在风洞中测量了强制对流条件下,基面竖直放置、侧壁与流动平行时,散热片通道内空气的速度分布。以散热片间距作为特征尺寸,实验雷诺数范围Ｒｅ＝５１００～３１６００。通过对实验结果分析,探讨了散热片的高度、间距和长度对流动的影响。     

水平窄矩形通道内液固两相的流动特性

液固两相输运研究主要集中于圆管,窄矩形通道内液固两相水平流动特性和固相扩散特性的研究鲜见报道。在12mm高的水平窄矩形通道内,采用实验研究和计算流体力学-离散单元法（CFD-DEM）数值模拟相结合的方法研究了玻璃珠-水液固两相流动,揭示了压力梯度特性、固相流动特性及其统计学特性、固相扩散特性变化规律。结果表明：在固相运动过程中,形成稀密两相共存的流动结构,密相在水平方向上被加速且向上运动;随着固相浓度增加,固相沿垂向的分布更加均匀,但固相速度非对称分布增强;固相垂向扩散强度随固相浓度增加而减弱。沿垂向将流道分为3个区域：近壁区、颗粒高频碰撞区和颗粒稀疏区。在近壁区,黏性底层-湍流层交界面与颗粒相互作用并将颗粒向流道中心挤压,导致沿流向的固相速度分量和固相体积分散波动较大;在颗粒高频碰撞区,在垂直方向上颗粒无序运动造成其垂向速度分量波动比近壁区和颗粒稀疏区的大;沿流向的固相速度分量和固相体积分数标准差值在整个颗粒高频碰撞区内保持在较小的变化范围,然后在颗粒稀疏区内迅速降低为零。     

振动流化床中大颗粒与水平管局部传热特性

在二维振动流化床中,以平均粒径1.83 mm的玻璃珠为物料,研究了大颗粒与水平管间局部传热规律;考察了气速、振动频率等因素对局部传热系数的影响,同时与小米和小玻璃珠实验结果进行对比。结果表明:大颗粒与小颗粒局部传热系数有很大差异;对于大颗粒,低速下局部传热系数随振动频率的增大先增加后减小,高速下局部传热系数随着振动频率的增加而降低;一定振动频率下,气速小时局部传热系数在60°左右达到最大,气速逐渐增加后,其最大值向90°转移。通过实验数据得到了计算大颗粒与水平管局部传热系数的关联式,计算值与实验值吻合较好,误差在±20%范围内。结果可为带浸没水平管的振动流化床设计和研究提供参考。     

低质量流率蒸汽真空水平管内凝结传热特性的实验研究

对换热长度为3.4 m、内径为38 mm的真空水平管内的蒸汽凝结流动换热特性进行了实验研究。分析了蒸汽质量流率小于9 kg/(m²·s),蒸汽饱和温度为50、60和70℃,换热温差为3~7℃时对凝结过程的影响。通过对分层流动冷凝换热机理分析,建立了热分区角计算模型。实验结果表明,热分区角随着质量流率的增加而增加,随着传热温差的增大而增大;饱和温度对管内凝结的局部传热系数和热分区角影响较小。通过以热分区角为分区界限,建立了局部传热系数经验关联式,在预测实验工况下,对于管顶部膜状冷凝区,预测精度在±25%以内;对于管底部冷凝液对流换热区,预测精度在+25%~-35%。     

热虹吸窄矩形流道内多元非理想物系流动沸腾传热

以乙醇－水、正丙醇－水、乙醇－正丙醇－水以及乙醇－苯－水作为工质,在热虹吸矩形流道内研究了多元物系流动沸腾传热。使用校正的渐进模型关联式,结合Thome核沸腾传质阻力效应校正,构造出多元物系流动沸腾传热计算方法。     

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。     

椭圆管矩形翅片空冷器流体流动与传热特性数值分析

对电站空冷器椭圆管矩形翅片空气侧的流动与传热特性进行了数值模拟,分析了翅片间距、翅片厚度、迎面风速以及环境温度对翅片侧流体与壁面之间的表面传热系数以及流动阻力的影响。数值模拟结果表明：随着迎面风速的增加,表面传热系数和流动阻力显著增加;翅片间距对表面传热系数影响不大,但对流动阻力和总散热量的影响显著;表面传热系数和流动阻力随翅片厚度的增加呈单调增加的趋势。本文数值模拟结果可为电站空冷器的设计与实验提供参考。     

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。     

水平管内油气两相混合物的传热计算

随着油气田开发的不断深入,油气两相混输技术的使用越来越广泛,这就涉及到水平管内油气两相混合物的传热计算问题。鉴于水平管内油气两相流动的复杂性,以三种常用简化计算的假设为基础,分别建立均相传热模型、分相传热模型以及流型传热模型,同时运用Aspen EDR软件对油气两相传热进行计算。将计算结果与工程实际设计值进行对比分析可知,均相传热模型与实际值相差最大;而流型传热模型最接近实际值,其相对误差仅2.6%;分相传热模型与软件计算值误差则介于这两者之间。另外,通过改变流速,对各个模型得出的油气两相传热系数进行了对比分析。     

水平放置离散矩形直翅片的自然对流传热性能研究

本文实验研究了自然对流时,温差为９０－２００Ｋ范围内,水平放置离散矩形直翅片组的稳态传热性能,着重探讨了翅片列间距对翅片组散热的影响。从单位传热基面面积的传热量的翅片材料的使用量综合考虑。在本文所用的翅片范围内,翅片列间距为１２～１８ｍｍ的直线排列离散翅片组和翅生列间距一翅片长度相等匆匆韭我离散翅片组效果为优。通过因次分析的方法建立离散翅间空气自然对流的传热准数关系式。     

高温热管翅的传热性能分析

对目前国内长度最短的与最长的高温热管翅进行传热性能比较。试验结果表明,两根高温热管翅具有相似的起动温度曲线,起动温度均比理论值高出约30℃左右;理论分析发现,高温热管翅主要受到声速传热极限和携带传热极限的制约;进一步研究表明,最长高温热管翅的传热系数值约是最短高温热管翅的10倍。     

Numerical Simulation of Fluid Flow and Heat Transfer in Thermoplates

A thermoplate is a heat transfer device consisting of two metallic sheets that are spot‐welded according to an appropriate pattern over the whole surface area whereas the edges – except for connecting tubes – are continuously seam‐welded. By applying a hydro‐form technique, a channel having a complex geometry is established between the sheets. Such heat transfer devices are encountered in several areas of cooling and heating techniques and process technology, e.g. as condensers or evaporators. The objective of the described investigations was to numerically obtain the optimal geometry of the thermoplate with respect to heat transfer of the inside fluid that passes through the channel as a single phase. The numerical experiments show that the heat transfer potential of the thermoplate having a staggered arrangement of welding spots is markedly higher than that of a common flat channel, particularly at larger Reynolds numbers. The variations of the geometrical parameters show the potential for the heat transfer improvement in comparison to a corresponding parallel plate channel.     

流动沸腾传热的矢量合成模型

初步分析在论文中提出的新模型的理论基础,并改进流动沸腾传热中对流蒸发项的计算,利用杨伟构造的渐进加和模型计算窄矩形流道中流动沸腾传热的对流蒸发项;还利用所提出的矢量合成模型预测了圆管内的流动沸腾传热系数。实验数据关联表明,所构造的模型适合窄矩形流道和圆管流道内流动沸腾传热系数的计算。     

螺旋折流板换热器流动与传热数值模拟

应用Fluent软件,建立了螺旋折流板换热器壳程通道的三维物理模型,采用RNGκ-ε模型,对壳程内的流动与传热进行了数值模拟,得到了换热器内的速度场和压力场分布情况。通过实验测试,将模拟结果与实验结果进行比较,并根据单位压降下的传热系数对比了螺旋折流板换热器与弓形折流板换热器的性能差异。     

考虑肋片与内外管壁辐射换热时肋片温度与散热量计算

建立了肋片与内外管壁的辐射换热方程及肋片的温度分布计算方程 ,分析了它们之间的辐射换热对肋片温度、散热量和外壁温度的影响