缩放管内湍流对流换热(Ⅱ)结构优化

根据缩放管管内湍流对流换热的场协同控制机理,提出一种强化缩放管管内湍流对流换热的改型结构,即保持肋高和肋距不变的前提下,采用平直连接收缩段和扩张段的方式,延长收缩段的长度,相应缩短扩张段的长度,增强管内速度场与温度梯度场的协同作用.模拟计算的结果表明,这种新的结构可优化缩放管中速度场与热流场的协同关系,提高Nusselt数4.67%～8.34%,但同时也增大了阻力7.87%～15.22%(Re=1.5×10⁴～5×10⁴).与惯用的优化缩放管结构（收缩段为扩张段2倍）相比较,改型后的缩放管的Webb性能因子η=1.008～1.06.     

缩放管及改型缩放管内的自然对流换热研究

对普通缩放管、改型缩放管和光滑管进行了自然对流换热的实验研究 ,得到了这三种传热管的自然对流换热系数与热流密度的关系 ,并估算了自然对流段中的阻力损失。实验结果表明 ,改型缩放管和普通缩放管的自然对流换热系数分别比光滑管提高 1 8.3 %和 8.9% ,但管内阻力损失相差不大 ,说明改型缩放管适用于自然对流强化换热的场合。     

缩放管内湍流对流换热(Ⅰ)场协同控制机理

通过对缩放管管内湍流对流换热的模拟研究,考察了热边界层厚度、湍流强度及时均速度与时均温度梯度之间夹角的变化规律,得出了影响对流换热强度的场协同作用沿流动方向的分布规律.通过讨论两种不同结构尺寸缩放管的换热情况,发现流体在收缩段可获得较好的场协同作用,增强换热能力,而在扩张段场协同作用的效果减弱.     

缩放管内流动与换热的数值模拟

数值模拟了波峰尖端分别为尖角和平面的三角形黄铜缩放管流动和换热状况,获得两者换热效果相近,但波峰尖端为尖角的缩放管比为平面的缩放管压降大、换热与流动阻力综合效果欠佳的结论,为三角形缩放管的设计提供参考。     

缩放管传热与污垢特性的实验研究

采用对比实验的方法,对两种缩放管及其对应光管的流动阻力、传热特性和污垢特性进行了研究。实验结果表明,缩放管的性能与其结构尺寸有关,两种缩放管的流动阻力系数明显高于光管。在加速结垢实验中,缩放管表现出良好的抗垢性能,具有结垢诱导期长、污垢热阻渐近值小的优点,而且缩放管平均传热系数都优于光管,在结垢前后都有良好的强化传热性能。     

缩放管内带衰减性自旋流的复合强化传热研究

以水、质量分数50%和85%的甘油为工质,对缩放管内分别插入的10种不同结构形式旋流片的传热性能进行实验研究.结果表明:相同实验流量范围内,以传热强化综合因子η为目标,在水为介质下,η均小于1,不适用.在质量分数50%甘油为工质下,旋流片的扭率为2.52,旋转角为180°,间距为383 mm时,η最大,在1.08-1....     

换热管内插螺旋强化传热的数值模拟

换热管内插入钢丝螺旋改变了管内的流动状态。通过数值模拟,研究内插螺旋换热管内速度场与温度场的分布特性,对空管和内插螺旋换热管进行了比较。模拟结果表明,在相同条件下,内插螺旋能够有效地改善换热管内速度场和温度场,验证了管内插螺旋是提高换热性能的有效手段。     

喷雾强化对流换热

喷雾强化换热在化工、炼油等各行业得到了越来越广泛的应用.本文研究了无液膜覆盖的恒热流加热平板外带雾化液滴的层流两相混合物的对流换热情况,通过积分近似法数值求解了不同来流速度、温度、气流含雾量及雾滴直径情况下的换热模型.计算结果表明,喷雾后换热系数大大增加,换热比率(与单相空气相比)将增加1-9倍,此外喷雾后的热边界层厚度在平板起始端后逐渐趋于某一常数,从而导出了较实用的简化换热近似关系式.本文还进行了该模型的实验研究和验证,实验结果表明了理论计算结果的可靠性和正确性.     

强化换热凹槽管内流动与传热数值模拟

以水为工作介质,应用三维常物性不可压缩流体稳态湍流模型,对凹槽管内的流动、阻力与传热性能进行了模拟研究,并与光滑管进行对比。结果表明,凹槽管主要通过扰动、漩涡使层流底层的局部温度梯度变大,从而使换热性能比光滑管强。凹槽结构能显著增强流体的扰动和相互掺混,并产生径向漩涡,减小边界层厚度,加剧流体湍流,促使边界层表面快速更新,从而强化传热,但同时也使其流动阻力增加。最后应用场协同理论,从局部换热角度分析了凹槽管强化换热的机制。强化换热另一重要途径是使换热器内速度场与温度梯度场之间夹角变小,改善速度场与温度场协同程度。     

缩放管内带衰减性自旋流的局部性能

The distributions of thermal resistance in viscous sublayer,buffer region and turbulent core region,local flow resistance and local heat transfer characteristics at different locations downstream of the twisted-tape element were numerically studied in a converging-diverging tube inserted with spaced twisted-tape element by analyzing the attenuation of self-sustaining swirl flow.The results showed that the local performance was poor as thermal resistance was too concentrated in its distribution for a particular region.The more uniform the distribution of thermal resistance,the better the local performance.The local performance reached its best when the fluid just left the spaced twisted-tape,in which the flow resistance dropped substantially but the enhancement of heat transfer was still significant.The self-sustaining flow was maintained at a long distance.The best performance was at the length of 36.85 times the diameter,increasing by 6.8% compared with a converging-diverging tube.     

ENHANCED HEAT TRANSFER OF GLASS TUBE HEAT EXCHANGER

The enhancement of convective heat transfer in a glass tube heat exchanger was researched.A simple and efficient method using spiral wire turbulence promotors in the glass tube isrecommended.A series of experiments were conducted,and thetlon have been obtained.Performance evaluations Nr the enhanced heattrans比r In this heatexchanger are su门niii ed up and discussed Based on the vlewp01nt Of止berinodynaffi1CS,止he avaHableenergy lossof the heat transfer swtern Inside the tube Is analwed to determine and evaluate the over-all趴ct oQthe enhanced heat transfer,The mechanism ofenhanced heat transfer]n the glass tubeand the Influence of turbutlvlty In the fough tube are also analysed and discussed.     

大粗糙度横肋管摩擦阻力与传热特性

在凝结换热实验台上 ,采用恒壁温法和恒热流法对油品在大粗糙度横肋管中的层流与湍流摩擦阻力与传热特性进行了实验研究 .实验过程中Re为 5 0～ 6 2 0 0 ,Pr为 75～ 2 6 0 ,管子粗糙高度为 5mm ,导程为 30mm .实验结果表明 ,由于实验管特殊几何结构 (大粗糙度 )和油品物性参数的相互作用 ,使其表现出与以水或空气为工质的常用强化管不同的流动传热规律 ,并且实验方法对实验结果的影响不大 .根据实验结果 ,提出了层流区和湍流区油品量纲 1摩擦系数及传热系数的关联式 ,并将实验数据与Ravigururajan和Bergles关联式的计算值进行了比较 .研究结果可用于大粗糙度横肋管换热器的设计及运行参数优化 .     

间断环面槽肋片管束的传热和流动阻力

应用热 -质比拟技术 ,对间断环面槽肋片管束进行了传质与流动阻力实验 ,根据热 -质比拟关系得出传热结果 .分析了该种换热芯子在不同板间距时的传热与阻力特性 .与光板肋片管换热芯子比较 ,该种换热元件的传热与阻力都有很大提高 ,而阻力增加幅度更大 .实验结果为运用单位选用肋片管式换热器提供了依据 .     

菱形翅片管的强化传热特性

简要介绍了一种新型强化传热管－－菱形翅片管的结构和强化传热机理，并通过两组对比试验研究其强化传热特性。研究结果表明：菱形翅片管的三维翅片可以较大幅度提高换热器总传热系数和壳侧传热膜系数，对于对流和冷凝传热都有较好的强化效果。菱形翅片管加工成本较低，传热性能较好，在石油化工等行业推广应用前景广阔。     

齿型螺旋肋片管表面局部放热系数

对齿型螺旋肋片管管束内部沿管表面周向的局部放热系数进行了研究.采用试验与数值计算相结合的方法,求得不同角度的局部放热系数,并通过数据拟合,给出Re=2×10~4～8×10~4范围内的肋管表面平均放热系数和按周向分布的局部放热系数的计算式.     

螺旋扁管换热器传热与阻力性能

对不同结构的螺旋扁管管内传热及流体阻力性能进行实验研究,并与光管比较,选出传热与流阻综合性能较好的管型。同时对2台螺旋扁管换热器及1台外螺纹螺旋扁管换热器进行壳程传热与流阻实验研究。根据实验结果给出了管、壳程传热膜系数与阻力系数的经验关联式。     

管内对流换热系数的瞬态测量方法

<正>1前言 直接测定对流换热系数的方法分稳态法和瞬态法,前者对实验条件要求苛刻.近年来,瞬态法倍受人们关注”-”.Hausen和Kast’‘·”相继阐述了利用周期变化的流体温度在固体壁内的传播特性确定对流换热系数的原理,即根据流体与固体温度变化之间的相位角滞后（或振幅衰减）确定对流换热系数.Roetzel‘”提出了一套适用于任意形式周期振荡流体温度的瞬态测量方法. 对实测的流体温度波Tf（t）,利用傅里叶级数分析方法把Tf＊）展开为傅里叶级数,其一次谐波正弦和余弦函数项的系数表述为 u。——一Ill（t）Slnwtdt.u。——一11’（）cosnddt（l）则一次谐波可表达为 01。“fslflO此十贝）（2）式（2）中,振幅u;一 Vu: + ug,相位角9一 arc ig（uc/us）,一次谐波的周期 P—Zt。,角速度。一。八。2 测量基础2.1 模型A——霉壁面导热热阻 忽略管壁导热热阻,管壁的能量方程为 厂dL川t一。S叮f一几）一兄凡（几一瓦）（3）若求得的管壁周期振荡温度的一次谐波为Tw（t）一u。sinnd,则流体温度超前相位角9和振幅U;分别为 .y.,o\ It【._o\“工_P_\“ 9”sfCtg WN .Ut=U。。l---- W l e -- （4）一旦实际测得相位角差贝或振幅比ff八。,即可确定对流换热系数。;.显然,当ac《a时,管外对流换热的影响甚小.当液体在管     

垂直下降沸腾管两相流传热恶化研究

<正>1引言 传热恶化有不同的类型,就工程换热设备设计和运行的实际需要来说,人们最关心的是以下几点：（1）传热恶化发生的位置（壁温飞升起始点）,一般用。cr来表示;（2）传热恶化发生后壁温飞升的最大值,一般用A儿。。来表示;（3）壁温飞升最大值的位置,一般用K。。。来表示;（4）传热恶化发生后的。mi。。本文着重分析讨论后3个问题。     

翅片管束瞬态传热研究

利用离散流动的概念和二维非稳态传热的数值计算方法,建立了流体从翅片管束换热器流出时温度变化的计算模型,并设计了配比方法,使离散流动瞬态法有了较大的改善.本文用该方法确定了空气横掠大管径错排翅片管束的换热系数,同时还用恒壁温法对该管束的换热系数进行了试验研究,二者结果符合很好.     

花瓣状翅片管套管间润滑油强化传热性能

<正> 1 引言 润滑油在管外环隙间轴向流动时,由于流体粘度大,雷诺数小,一般为层流,光滑管的传热膜系数很低,在本实验范围,Re=300～1000,Pr≈200,油冷却时传热膜系数仅为240～360W/(m~2·℃)。本研究采用花瓣状翅片管强化环隙间润滑油的冷却传热,可有效地扩大传热表面积,并使高粘流体在翅片管三角齿形翅片间轴向绕流到达翅根部,翅间流动死角较小,在本实验范围内,以光坯管面积计的传热膜系数在较好的管参数时可达800～3500W/(m~2·℃)。花瓣状翅片管是对高粘流体较好的一种传热管型。