泡沫金属中池沸腾传热的研究进展

介绍了泡沫金属的结构特性,总结了泡沫金属中池沸腾的气泡生长速度、气泡直径和气泡生长现象等传热特点,以及泡沫金属的孔隙率、孔密度等参数对池沸腾传热的影响,并指出了泡沫金属中沸腾传热的研究方向。     

泡沫金属结构对池沸腾换热特性的影响

本文实验研究了制冷剂在不同结构泡沫金属表面的池沸腾换热特性。测试样件为泡沫铜,样件结构涵盖不同的孔密度(5～40 PPI)、孔隙率(0. 90、0. 95)与厚度(4～8 mm)。实验结果表明,孔密度为40 PPI泡沫金属比5 PPI泡沫金属最大表面传热系数提升了26. 4%;随着厚度增大,泡沫金属池沸腾换热先增强后减弱;孔隙率为0. 90泡沫金属比0. 95泡沫金属最大表面传热系数高13. 2%。根据实验结果,开发了制冷剂在不同结构泡沫金属表面池沸腾传热关联式,关联式与95%实验数据的误差在±30%以内,平均误差为12. 2%。     

流体横掠泡沫金属中等温光管的流动与传热分析

基于Brinkman-Forchheimer-extended Darcy流动模型和局部热平衡传热理论建立了流体横掠泡沫金属中等温光管的对流传热控制方程组,运用Runge-Kutta法和"打靶法"对方程组进行了数值求解,依据数值计算结果对流体流动与传热性能进行了分析,并得出了对流传热的Nusselt数关联式。结果表明,泡沫金属的孔隙率和孔密度(ppi)对强化传热起着至关重要的作用,但它的存在同时也增大了压力降,这为泡沫金属在换热器等化工设备上的实际应用提供了理论依据。     

CO_2水平管外池沸腾换热的实验研究

对自然工质CO2在不同沸腾压力下的光管、机械加工表面强化管(Turbo-EHP)水平单管管外电加热池沸腾进行了实验研究。从核态沸腾的角度分析了光管、强化管管外沸腾换热系数随热流密度、沸腾压力的变化规律,通过对热流密度在10~50k W/m2、蒸发压力在2~4 MPa范围内的换热数据分析拟合得出光管时CO2在该范围下的换热关联式,拟合关联式的计算值和实验值的误差在±8.73%以内。新的拟合关联式的计算值与已有关联式的预测值的偏差在±15%之内。在热流密度范围内强化管的强化倍率在1.50~1.72之间。研究结果对进一步深入研究CO2池沸腾换热及蒸发器的设计具有指导意义。     

多孔泡沫金属中指数规律变热流平板表面的层流对流传热分析

采用Brinkman-Forchheimer-extended Darcy流动模型和局部非热平衡传热模型(双温度模型),对指数规律变热流密度条件下的多孔泡沫金属中平板表面的层流对流传热进行了分析,并得出了平板表面的热边界层的厚度和局部的对流传热系数的表达式。结果发现:平板表面的热边界层的厚度发展沿流动方向逐渐增大,但是增大的趋势由迅速趋向平缓;局部对流传热系数沿流动方向逐渐减小,而后趋于稳定。最后推导出了局部的对流传热Nusselt数的准则方程。     

混合工质管内流动沸腾传热研究进展

混合物流动沸腾传热是一种非常重要的传热方式,在现代工业中有着大量应用.在总结了对单工质和混合物管内流动沸腾传热相关理论和研究成果的基础上,对相关传热预估关联式进行了介绍,指出了现有研究的不足,例如:不适用于低温流体,关联式的适用性和精度不足.为进一步的研究指明了方向.     

泡沫金属结构对流动沸腾换热特性的影响

随着航空航天领域的发展采用沸腾换热的高效换热技术越来越受到关注,泡沫金属具有比表面积大、导热系数高的优点,可以强化流动沸腾换热的效果.本文在实验工况为孔密度10～40 PPI,干度0.1～0.9,质流密度90～180 kg/(m2·s),热流密度12.4～18.6 kW/m2的条件下,研究了表面润湿性为未改性和疏水改性...     

水平强化管外池沸腾换热性能实验研究

以目前广泛使用的R22为工质,对Turbo-BⅡ管管内外换热性能进行了实验研究;管内以水为加热介质;在恒定热流密度与饱和压力不变条件下,改变进水水温和流速得到一系列实验数据,再通过威尔逊（Wilson）图解法同时得到管内外换热关联式;给出了不同管内流速时管外沸腾换热性能对比图;Turbo-BⅡ管管外沸腾换热性能比普通低翅管提高了1．6-2．5倍;在实验条件范围内,Turbo—BⅡ管内热阻是控制热阻。     

平板热管中金属网格填料表面的沸腾传热的实验研究

为了研究平板热管在蒸发段的沸腾传热情况,以及吸液芯层对沸腾情况的影响,针对这种新型平板热管做了金属网格表面的沸腾传热研究。     

垂直管内沸腾传热实验研究

重点介绍垂直管内低过热度下沸腾传热性能的测试装置和方法、数据处理及相关计算方法。实验装置采用套管换热器模型,以蒸汽为热源,整体构成一逆流换热空间。通过测取蒸发速度、温度等相关参数,得到在不同蒸汽压力、温度下的总传热系数、沸腾传热系数与热流密度、蒸汽侧压力的关系曲线,从而得出单管在何种状态下沸腾传热性能,并对两试件(光管和高通量管)进行性能对比实验研究,比较其传热性能。     

新型冷凝蒸发器中沸腾冷凝传热研究

根据两相流微膜热虹吸的理论，设计了一种新型的板翅式冷凝蒸发器，并对它进行了性能测试。它不仅具有很高的冷凝和沸腾传热系数，而且具有很小的传热温差。除此之外，它还具有下述优点：重量轻，体积小，操作简便，运行可靠。实验结果显示，如果它的沸腾侧的传热进一步优化，并与冷凝侧合理匹配，则该冷凝蒸发器的传热性能还会进一步提高。     

多元非共沸混合物池内核态沸腾传热实验研究

对3种二元混合物和1种三元混合物进行了池内核态沸腾传热的实验研究,从系统压力、热流密度以及混合物组成3个方面进行了分析,指出了在三元混合物中高沸点工质对传热系数曲线变化的趋势具有重要影响.将实验结果同现有经验关联式的计算结果相比较,指出了现有关联式在计算不同混合物时出现的问题.     

水平双侧强化管单管在R134a中的池沸腾传热实验研究

以R134a为工质,对几种双侧强化管进行满液式单管管外池沸腾传热对比试验,并用威尔逊图解法进行图解分离传热过程各分热阻。结果表明:在相同工质、换热水速、水温的操作条件下,单位长度管外翅片的数量、外翅滚切压溃后形成的孔穴形状、密度、开口大小、均匀程度对管外换热影响较大;同时,管内结构参数的优化能促进换热管综合换热性能的提高,且管内所供热水的压降与管内强化的结构参数有关;双侧强化管多孔蒸发管的研究重点应是如何进一步提高强化管外。     

液氮滴膜态沸腾传热

阐述了液氮滴在热平面上的膜态沸腾机制、蒸发时间、Leideafrost温度及传的系数等,给出了相应的计算关系式。     

泡沫金属对流换热性能研究

研究了PMF法形成的泡沫金属,在自然对流和强迫对流两种状态下其孔隙结构(孔径、孔隙率、通孔度)及试样厚度对其换热性能的影响,并对实验结果作了讨论。     

开孔金属泡沫的传热分析

主要从开孔金属泡沫微观组织的基本结构出发对开孔金属泡沫内的固体热传导、气体热传导和热辐射进行了分析,根据以上的分析利用能量方程和两热流法建立了开孔金属泡沫的传热模型,并利用试验对泡沫镍的有效导热系数进行了测量,泡沫镍的有效导热系数实验值验证了开孔金属泡沫传热模型的正确性.     

CMC液体垂直向下流动沸腾传热

用大电流直接通电加热不锈钢管，进行了高粘流体流动沸腾传热实验研究，建立了流动沸腾传热给热系数关联式。     

垂直烧结多孔层通道内沸腾传热机理

在总结多年来系列试验研究基础上，提出了垂直烧结多孔层上沸腾传热的物理模型。描述了多孔层内沸腾热及流运过程，同时考虑了多孔层上液膜流速及厚度对多孔层内气流流动及传的影响。这些方面的研究为潜在的工业应用提供了理论论据。