PCHE内轴向导热对局部换热性能的影响研究

通过改变印刷电路板式换热器（PCHE）通道壁厚、直径以及冷热侧CO₂进口温度差,数值分析了层流条件下,轴向导热对PCHE内超临界压力CO₂流动换热的影响。结果表明,考虑轴向导热时,局部热通量沿程变化更加平缓,冷侧对流传热系数在小于拟临界温度区域变小,而热侧对流传热系数在小于拟临界温区域增大;轴向导热仅对热效率峰值附近区域有所影响,其使得峰值略有增大且向低温侧移动;传热熵产主要发生在高温区域,轴向导热可有效降低局部传热熵产。增大壁厚和直径可增大轴向导热的影响,而增大进口温差,轴向导热的影响变化不大。     

横摇工况下PCHE翼型肋通道内流动换热性能研究

研究了带有翼型肋的印刷电路板式换热器（PCHE）在横摇条件下,操作压力和横摇参数对超临界液化天然气（LNG）的流动换热性能的影响。结果表明：PCHE在较低压力条件下具有较好的换热性能,但流动性能较差。瞬时努塞尔数和瞬时达西摩擦阻力系数随时间成准正弦关系,其周期与横摇周期相同。与稳态条件相比,横摇条件下具有更大的时间平均努塞尔数和达西摩擦阻力系数,并且换热性能和流动性能随着横摇幅度和横摇频率的增加而增加。此外,相比于横摇频率,横摇幅度对性能的影响更大。     

轴向导热对微通道内传热特性的影响

以去离子水为工质,在当量直径为155.3 μm的三角形硅基微通道中进行了传热特性的实验研究;采用轴向导热与总加热量的比值和轴向导热准则数来分析轴向导热对微通道内传热特性的影响;基于实验结果,对入口段长度进行了计算。根据红外热像仪的测量结果,局部壁面温度沿流动方向上呈非线性规律分布,并计算得出局部Nusselt数沿流动方向上的分布规律。轴向导热与总加热量的比值的变化范围为0.106～0.275,表明轴向导热对微通道内传热特性的影响显著,特别是在Reynolds数较小的情况下。对轴向导热准则数进行了新的修正,在热流密度与入口温度相近的情况下,轴向导热准则数随Reynolds数的增加而减小。     

焦炭局部换热系数与导热反问题的研究

在固定床干熄炉传热模拟装置中，利用导热反问题原理得到了焦炭床层的局部换热系数。结果表明，局部换热系数和平均换热系数的变化规律相似，增加冷却气体流量有利于提高换热系数，换热系数随焦炭粒度小而增加。     

导热填料对LLDPE性能的影响

选取铝粉(Al)、碳化硅(Si C)、氮化铝(Al N)、氧化镁(Mg O)、石墨(C)和线型低密度聚乙烯(LLDPE),通过注塑成型制备了导热复合材料。研究了导热填料用量对复合材料热导率和力学性能的影响。结果表明:随着导热填料用量的增加,复合材料的热导率明显提高;导热填料用量为9%时,LLDPE/Al和LLDPE/C的导热性能最佳;复合材料的断裂伸长率随着填料用量的增加而下降,石墨(C)加入后基体的拉伸强度上升,其他填料加入后拉伸强度随着填料用量的增加而下降。实验数据表明,复合材料的热导率上升趋势与理论模型的预测趋势一致。     

导热氧化镁对三元乙丙导热橡胶性能的影响

为了开发综合性能优异的导热橡胶,以三元乙丙橡胶(EPDM)为基体,导热氧化镁为导热填料,制备了新型导热橡胶,通过对不同导热氧化镁填充量下的导热橡胶热导率、拉伸强度、微观结构等参数的测定,研究了导热氧化镁填充量对EPDM导热性能、物理机械性能等综合性能的影响。结果表明,随着导热氧化镁用量的增大,EPDM热导率明显增大,从0.337 W/(m·K)增大至0.776W/(m·K),导热效率明显提高,并在填充量为80质量份时形成导热网链;交联程度增大,硫化时间略微延长,加工性能下降;材料的力学性能随着导热填料填充量的增加也发生改变,拉伸强度降低,硬度增大,断裂伸长率和拉断永久变形均先上升后下降。综合考虑,导热氧化镁填充到EPDM中,将大幅度提高EPDM的导热效率,可以制备出综合性能优异的导热橡胶。     

高温反应塔内换热翅片尺寸对其传热性能的影响

针对某反应塔内翅片的传热特性建立了物理数学模型,获得了相应的适用于工程设计使用的计算方法,研究分析了翅片尺寸及其加工精度对反应塔水冷壁最高温度值的影响。     

混合填料对导热硅橡胶性能的影响

对MgO/Al2O2、MgO/石墨、Al2O3/石墨混合填料填充硅橡胶的力学性能、导热性能以及电性能进行了研究。结果表明，在相同配比下（80份），热导率顺序为：MgO/石墨填充硅橡胶〉Al2O3/石墨填充硅橡胶〉MgO//Al2O3填充硅橡胶；绝缘性能顺序为：Al2O3/石墨填充硅橡胶、MgO/石墨填充硅橡胶〈MgO/Al2O3。填充硅橡胶；力学性能顺序为：MgO/石墨填充硅橡胶的拉伸强度最大，MgO/Al2O3及Al2O3/石墨填充硅橡胶的扯断仲长率较好。     

氧化铝粒子对导热硅橡胶性能的影响

研究了三种不同粒径氧化铝粒子对硅橡胶热导率的影响。研究发现氧化铝用量为55份时，硅橡胶的热导率达到0．908W／mK；在相同用量下，大粒径氧化铝填充硅橡胶的热导率大于小粒径粒子填充的热导率。不同粒径粒子在最佳混合填充比例时混合填充，所得硅橡胶的热导率大于单一粒径粒子填充效果。此外，和纯硅橡胶相比，最佳混合填充下硅橡胶的热稳定性明显增加，而线膨胀系数明显降低。经偶联剂处理后，体系的热导率和拉伸强度有所增大，线膨胀系数有所下降。     

交联剂用量对导热硅橡胶性能的影响

以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基胶,制备了缩合型单组分室温硫化导热硅橡胶。研究了交联剂用量对导热硅橡胶施工性能、力学性能、电绝缘性能和导热性能及储存稳定性的影响。结果表明,当交联剂用量为2.5~3.0份时,导热硅橡胶具有最佳的使用性能和储存稳定性。     

乙烯基含量对导热硅橡胶性能的影响

研究了乙烯基含量对导热硅橡胶性能的影响。结果表明,乙烯基质量分数为0.04%的甲基乙烯基硅橡胶（MVQ）具有低硬度、高拉断伸长率、高拉伸强度等特点;乙烯基质量分数为0.22%的MVQ具备耐热稳定性好的优点;在导热性能方面低乙烯基含量的MVQ要比高乙烯基含量的MVQ导热性好。     

换热管内置螺旋弹簧对传热性能影响的研究

通过粒子成像测速(PIV)技术,研究了内置螺旋弹簧对换热管传热性能的影响,并分析了螺旋弹簧节距、丝径以及中径对管内流场的影响。结果表明,内置弹簧管的强化传热系数明显高于光管,传热效果随弹簧节距、丝径的增大而增大,随中径的减小而增大。通过实验,确定了增强湍流程度的最佳方式。     

弯曲内肋换热管综合换热性能的数值模拟

基于纵向涡强化换热理论提出了新型的强化换热管--弯曲内肋强化换热管。运用数值计算的方法,在Re=500～40000研究了新型强化换热管结构参数肋宽a、导程p、肋深e和Re数对Nu、f及换热性能评价指标PEC的影响,并拟合出换热管Nu、f的量纲为1关联式。结果表明:由于内肋的作用,在换热管的近壁面区域能够有效诱导产生沿纵向的涡旋结构,破坏壁面边界层,实现强化换热;导程p和肋深e对综合换热性能影响较大,肋宽a对综合换热性能影响较小,在Re=500～40000范围内,新型换热管较优的结构参数为p=10mm、e=0.6mm、a=1.8mm;与普通平滑圆管相比,当Re<2300,其换热性能Nu可达到普通圆管的2.9～7.0倍,沿程阻力系数f约为普通圆管的1.4～3.6倍;当500< Re <2300,其综合换热评价指标PEC可以达到2.6～4.6;当2300 <Re <40000时,其PEC可以达到1.2～2.3。     

碳化硅晶须对导热有机硅电子灌封胶性能的影响

以端乙烯基硅油为基胶、三氧化二铝(Al2O3)为主导热填料,并添加少量β-碳化硅晶须(SiCw),制备了导热有机硅电子灌封胶,研究了SiCw用量对灌封胶性能的影响。结果表明,添加少量SiCw能有效提高灌封胶的热导率,并提高其拉伸强度、扯断伸长率和硬度,但黏度有所上升。当SiCw用量为填料总质量的5%时,灌封胶的热导率从0.565 W/m.K提高到0.623 W/m.K,提高了10.3%;拉伸强度从1.23 MPa提高到1.5 MPa,提高了22%,黏度为5 800 mPa.s。扫描电镜显示,添加SiCw有利于形成导热通路、增加与基体的界面结合力,从而提高灌封胶的热导率和拉伸强度。     

低轴向导热率的板翅式换热器

为了实现大生产率低温氦装置气流之间的热交换,逆流板翅式换热器是有前途的。但是如同著作[1]所证明,存在轴向热传导不仅大大地降低换热器本身,而且还有换热器所使用翅片的效率,因此提出制造具有低轴向热传导的板翅式换热器课题。轴向热传导影响下造成效率大大下降的原     

导热填料对室温硫化硅橡胶性能的影响

分析比较了氮化硅、氧化锌、勃姆石、氮化铝、碳化硅和石英粉等6种填料对室温硫化硅橡胶性能的影响,优选出氮化硅作为导热填料。比较了不同粒径的氮化硅性能,制备了综合性能较好的导热室温硫化硅橡胶。     

新型强化换热方法的换热性能研究

通过分析设置翼涡发生器、扰流柱 ,采用多头螺旋槽管等几种新型强化换热方法的换热性能 ,得出不同涡发生器强化换热程度不同及换热增强与压力损失的最佳强化效果有别。并指出大容量设备即紧凑式换热器的研究为强化换热、节能降耗提供了可能 ,发展前景广阔。     

新型强化换热方法的换热性能研究

通过分析设置翼涡发生器、扰流柱，采用多头螺旋槽管等几种新型强化换热方法的换热性能，得出不同涡发生器强化换热程度不同及换热增强与压力损失的最佳强化效果有别。并指出大容量设备即紧凑式换热器的研究为强化换热、节能降耗提供了可能，发展前景广阔。     

碳纤维的表面改性对导热顺丁橡胶性能的影响

研究了碳纤维的表面改性方法对碳纤维/顺丁橡胶(BR)复合材料的硫化特性、门尼粘度、导热性能和力学性能的影响.实验结果表明,碳纤维/顺丁橡胶复合材料与顺丁橡胶空白样相比,其硫化速度、导热系数与力学性能都有明显的提高.而碳纤维的表面改性对碳纤维/顺丁橡胶复合材料的硫化特性数据、门尼粘度和导热系数影响并不明显,加入碳纤维后的未改性的碳纤维/顺丁橡胶复合材料的导热性能最佳,其导热系数为0.527 W/(m·K),为顺丁橡胶空白样的1.7倍;经过高温氧化后碳纤维填充复合材料力学性能有所提高,其拉伸强度为2.39 MPa.     

MWNTs对PP/MWNTs导热复合材料性能影响

利用新型非对称同向双螺杆挤出机制备聚丙烯(PP)/多壁碳纳米管(MWNTs)导热复合材料。研究了不同MWNTs含量对该复合材料热学及力学性能的影响。结果表明,该复合材料的热导率、缺口冲击强度及断裂伸长率均呈先增后减趋势。与纯PP相比,当MWNTs含量为6份时,导热复合材料热导率可提高123%;当MWNTs含量为4份时,导热复合材料最大分解速率温度可提高4.8%,热稳定性得到有效改善但存有较为明显的突变特性;当MWNTs含量为2份时,导热复合材料缺口冲击强度可提高13.7%;随着MWNTs含量的增加,观察导热复合材料微观断面形貌表明,含量增加整体团聚尺度趋于增大,团聚量也呈增多趋势。