立式蒸发式冷凝器强化传热实验研究

在立式蒸发式冷凝器水蒸汽排汽冷凝实验基础上,对圆管、插入螺旋线圆管和波纹管3种管形的立式蒸发式冷凝器进行强化传热研究.结果表明:采用插入螺旋线圆管或者波纹管都可以起到强化传热的效果,总传热系数K比圆管分别高8.7%、12.9%,但要付出增加空气流动阻力作为代价;Rwa是整个传热过程的控制热阻,它具有改变总热阻的最大潜力;插入螺旋线对降低气-液界面的热阻尤为明显,降幅达20.65%;波纹管对降低凝结换热侧的热阻尤为明显,降幅达35.85%.     

翅片管空气冷却器传热系数模型

以管内介质有相变的翅片管空气冷却器为研究对象,采用量纲分析、泛函分析等方法,构建了一个合理的翅片管空气冷却器传热系数关联式。以氨泵供液型空气冷却器为实验研究对象,设计了结构参数、迎面风速、库温、驱动温差和供液倍率等多因素、多水平的实验方案,并采用校准箱法测得不同测点下的传热系数。采用测试数据并以关联式为目标函数,通过非线性拟合方法建立了适用于氨泵供液空气冷却器传热系数计算的关联式。关联式计算值与实测值相对误差在±10%之间,且分项管内换热系数大于管外换热系数,符合空气冷却器换热系数分布的一般规律,证明了传热关联式是合理准确的。在氨泵供液空气冷却器常用设计点,关联式计算值约为设计经验值1.11~1.30倍,这表明采用关联式设计该类型空气冷却器可节约11%~30%的换热面积,提高了经济效益。     

分离式CO_2热管传热性能分析

用CO_2替代R22应用于分离式热管系统对于环境保护很有意义。从目前已有的实验结果来看,CO_2的流动沸腾和凝结传热系数要明显高于常规制冷剂,说明其在提高热管系统传热性能方面具有潜力。但考虑到热管内工质的沸腾和凝结换热系数较高,相对来说,热管系统的主要热阻集中在管外空气侧或水侧的对流换热热阻。因此,尽管CO_2替代常规制冷剂时管内沸腾凝结换热系数可以成倍提高,但热管系统整体传热性能的提高可能较为有限。本文通过实验对比了CO_2热管和R22热管的传热性能,并结合相关的传热模型,分析了分离式热管中的各部分热阻,结果显示,由于CO_2的管内沸腾凝结换热热阻小于R22,使得CO_2热管的整体传热性能优于R22热管,其总热阻比R22热管降低22%~25%。     

R134a在微肋管内的冷凝换热特性

本文在35、40和45℃三种冷凝温度下,对R134a在微肋管内的冷凝换热进行了实验研究。选用质量流量、冷凝温度、微肋管结构参数为变量,以总传热系数、水侧传热系数、制冷剂侧表面传热系数及压降为评价指标。结果表明:总传热系数、制冷剂侧表面传热系数、压降均随着质量流量的增加、冷凝温度的降低和管径的减小而增大,而水侧传热系数随质量流量的增加而稍有降低,冷凝温度对其值影响并不大。热阻分析时发现:随着质量流量的增加,水侧热阻占总热阻比值逐渐增加,而制冷剂侧热阻所占比值逐渐减小,但制冷剂侧热阻总小于水侧热阻;对换热器进行综合性能进行评价时,以表面传热系数与压降的比值(单位压降表面传热系数)为指标,发现该比值均随质量流量的增加呈先减小后增大的趋势,并随着冷凝温度的降低、管径的减小而增大。     

R32水平单管内的蒸发换热特性

本文对2根不同孔径单管在饱和温度分别为0℃、5℃和10℃工况下进行水平管内R32蒸发换热的实验研究。采用热阻分离法得到管内制冷剂侧蒸发传热系数,以质量流量、饱和温度为影响因子,对实验结果进行单管热阻分析及综合性能评价。结果表明:管内传热系数及压降均随着质量流量的增加而增加,管径对传热系数影响较大,1#传热系数约为2#的1.1~1.3倍,不同质量流量下温度对传热系数及压降的影响比重不同;随着质量流量的增加,管外水侧热阻占总热阻的比例逐渐增大,管内制冷剂侧热阻占总阻值的比例逐渐减小;两根单管单位压降传热系数均随质量流量的增加而减小,在不同质量流量下饱和温度对参数的影响比重不同。     

流态化速冻器空气除霜机理的研讨

制冷设备蒸发器的除霜,是制冷设备设计与操作中的重要课题之一,这是因为霜的导热性比金属差,因此,蒸发排管外的霜层增大了导热热阻,其厚度达到一定值时会大大影响传热效果。翅片管蒸发器表面结霜时,不但增大了导热热阻,减小了外表面的传热系数,而且增大了翅片间的空气流动阻     

几种新颖的热气除霜方式

在制冷装置中,蒸发器表面的温度低于冷间空气的温度和冷藏货物表面的温度,以致产生水蒸气分压力差;使冷间内空气及冷藏货物中的水分不断地移向蒸发器表面,并凝结成霜。蒸发器表面结霜,使传热热阻增加,传热系数降低。对空气冷却器来说,还导致空气通路变窄,空气流动阻力增大,风量减     

水平双侧强化管传热性能测定的新方法及实验研究

针对水平双侧强化管的传热性能测定提出了一种新的方法,称之为水环实验法,其基本过程是:在自行设计的套管换热装置中,通过实验得到缠绕铜丝的光滑传热管管外环形小通道内单相水传热关联式,应用该式通过热阻分离的方法得到一种新齿形内螺纹双侧强化传热管的管内传热关联式。同时研究了对于该管水在管内对流和制冷工质R123在管外凝结的传热情况,并采用水环实验法和常规热阻分离法对实验数据进行处理。经过实验研究和理论分析表明:本文的方法所得到的管内外传热系数较常规热阻分离法更加准确。     

滴形管外含不凝气体自然对流凝结换热性能研究

本文在自然对流情况下,基于双膜理论和边界层理论,考虑气液界面热阻,建立了滴形管外气液膜厚度及传热系数的数学模型,得到不同初始参数下气液膜厚度、气液膜热阻、气液界面热阻、凝液量和传热系数沿管壁的分布规律。结果表明:其他条件不变,随着混合气压力的增大(由81 325 Pa增至121 325 Pa),液膜厚度增大约7%,传热系数减小约30%。随着不凝气体质量分数的增加(由0.1%增至10%),气膜厚度减小约52%,凝液量减少约85%,传热系数减少约82%。虽然气膜厚度减小,但气膜内不凝气体质量分数增加约58%,气膜热阻增加约61%。对于当量直径相同的滴形管,其他条件不变,滴形管下半部分曲率越大,越易发生液膜分离,传热系数越大。     

制冷装置超倍供液系统的最佳循环倍率

本文对蒸发器超倍供液制冷系统的循环倍率与蒸发器传热温差和传热系数间的关系进行了理论分析,得出了传热温差和传热系数随循环倍率的变化规律,在此基础上提出了以蒸发器传热量最大为目标函数求解最佳循环倍率的方法。用该方法确定的最佳循环倍率可提高蒸发器的传热性能,减少不必要的液体输送动力能耗,提高制冷装置的性能系数。