重力热管抽油杆室内实验研究

针对重力热管抽油杆存在的问题,研究筛选全新的工质,并对重力热管抽油杆进行室内实验研究。实验证明:在一定的条件下,筛选的工质应用到重力热管抽油杆中是可行的,可使重力热管抽油杆冷凝段与蒸发段的温度之比大于0·7,并且这种重力热管抽油杆可满足油田现场应用。     

高温热管翅强化管内对流换热研究

为研究高温热管翅强化传热的性能 ,对带有热管翅片的单管进行了实验研究 ,给出了实验传热系数曲线及其准则关系式 ,并与光管换热关联式进行比较 ,结果表明用热管翅做翅片强化管内换热效果明显 ,其传热系数远高于光管内的传热系数     

纳米流体及其强化传热性能研究进展

纳米流体是指以一定的方式和比例,在液体介质中添加纳米级的金属或非金属粒子形成的一类新型传热工质。主要介绍了纳米流体的传热特点及传热机理,着重概括了纳米流体在传导、对流及沸腾传热等方面强化传热的最新研究进展,分析了其传热强化的影响因素,同时指出了目前存在问题及今后研究方向。     

倾斜热管内加固体粉末强化沸腾换热的研究

分析了倾斜热管内加固体粉末对沸腾换热过程的影响,并进行了系统的实验研究。实验控制加热段热流密度q=0.7~3.2W/cm2,操作温度t=75~150℃,热管倾角θ=5°~90°。结果表明,加固体粉末后能有效减小管壁上、下侧温差,在实验范围内强化沸腾的传热系数可提高30%~68%。     

同轴径向传热热管传热性能的初步实验研究

介绍了同轴径向传热热管的结构、工作原理 ,并对这种热管的传热性能进行了分析和初步风洞试验 ,说明这种热管具有一些特殊的传热性能 ,可望在工业过程中获得更广泛的应用。     

异型热管混排及结构优化强化传热数值模拟

应用FLUENT对异型热管在热管热交换器的强化传热进行了数值模拟研究。首先研究了异型热管混排对热管热交换器传热性能的影响。然后应用正交实验,以Nu最大为目标函数研究其传热性能,对混排热管在热管热交换器中的结构进行优化,得出了最优结构形式组合,并用Table curve拟合出热管内部Nu在热管热交换器位置上变化的精确函数关系式。     

井筒重力热管传热技术在蒸汽吞吐井中的应用

为寻求经济节能、操作简单、维持稠油在井筒中正常举升的工艺,基于重力热管高效导热原理,提出了井筒热管传热技术。该技术是以热管传热机理为基础,耦合井筒传热原理而形成的复杂传热技术。它不需改变稠油热采油井现有的机抽系统,只是将空心抽油杆进行特殊工艺处理,再进行添加工质、抽空、密封连接制成超长重力热管,最后将重力热管连接在整个井筒机抽系统内,具有井结构简单、无需维护、自行运转等特性。在辽河油田杜84-55-85吞吐井上试验获得成功。结果表明,在无需外加能量前提下,热管依靠井筒深部流体热能,通过高效传热作用,平衡井筒流体温场,提高井筒上部流体温度,延缓了井筒流体温度下降速度,延长了吞吐井的生产时间。该项技术的研究和应用对稠油的节能低耗开采、增加产量具有重要意义。     

以水为工质的EHD与脉动流混合强化对流传热数值研究

对EHD及脉动流在换热圆管中的混合作用进行了数值模拟。模拟结果表明,EHD与脉动流对对流换热具有一定的复合强化作用,无电场情况下,脉动流单独作用对圆管中的对流换热没有明显的影响,加入电场后,脉动流能够在EHD强化换热的基础上提供额外的传热增益,对流传热系数增益幅度在2.7%左右,增益效果受脉动幅度影响显著,但几乎不受脉动频率的影响。     

努力实现强化传热技术的工程化

换热器是国民经济和工业生产领域中应用十分广泛的热量交换设备,如在石油化工生产中它是重要的节能设备。随着工艺对过程设备要求的不断提高以及人们对节能和提高经济效益的强烈要求,社会对环境保护的日益重视,要求换热设备在提高传热效率、耐温耐压、防振抗蚀和安装检修方便等方面具有更经济和可靠的性能。这些要求必将促使人们     

重力热管防止气井井筒天然气水合物新技术

利用重力热管的高效导热并且在不额外消耗能量的情况下能够实现能量转移的特性,无需改变井下管串结构,借助空心抽油杆将重力热管应用于天然气井,可以防止天然气水合物在气井井筒内产生。该技术将代替目前的井下节流和添加抑制剂等防止天然气水合物的方法,使井筒天然气水合物的防止工作变得更加简单、方便、有效。研究结果表明,重力热管的应用改善了气井井筒温度分布,提高了井筒上部天然气的温度,使其高于天然气水合物形成的最高温度,从而有效地防止天然气水合物的产生,并且重力热管的作用效果随着重力热管长度的增加而变好。     

管外翅片强化传热途径与研究进展

介绍了管翅式换热器管外翅片强化传热的措施及其最新研究进展 ,总结了不同翅片形式强化传热的机理及翅片参数对传热与流阻的影响规律。提出了翅片尺度的新概念 ,并指出了今后的研究方向。     

换热器管内自转螺旋自动清洗能力的试验研究

提出了换热器管内自转螺旋清洗能力的径向压力模型概念,自转螺旋清洗除盐能力的大小随旋转螺旋对管内壁的接触压力的增加而增大。通过对比试验得出,在立式装置中螺旋对管内壁的切削力几乎为0,在卧式装置中由于螺旋与盐液之间的密度差使得螺旋无法对中,其对管内壁的切削力增大,除垢效果明显,总的传热系数提高了113%,试验结果与理论分析一致。如增大螺旋与盐液的密度差则传热系数还可大幅提高。因此,为了进一步提高自转螺旋自动清洗及强化传热效果,可从螺旋扭带的偏心、偏重等方面着手。     

热管传热性能对小型热管换热器散热效能影响

在零重力辅助下,小热管热阻是小型热管换热器散热效能的重要影响因素之一。基于集总参数法对于换热器系统数值计算的高效性思想,建立了热管、热管换热器的集总参数模型。对同一热管换热器选用不同传热性能的热管,在不同传热温差和流体质量流速下,就其散热效能进行了数值计算。计算结果表明,在零重力辅助下,热管换热器管内热阻存在一临界值Rcri。当热阻RHP≤Rcri时,管外热阻起主导作用,热管换热器的散热效能εh几乎不随热管管内热阻的值而变化。     

螺旋折流片强化壳侧传热研究

从涡旋流动强化传热的机理出发 ,提出了强化换热器壳侧传热的新方案———螺旋折流片式换热器。利用FLUENT流体计算软件对同心套管螺旋片式换热段的壳侧流场、温度场进行了数值模拟 ,讨论了螺旋片结构对其强化传热性能的影响 ,计算结果显示 ,该方案具有良好的应用前景。     

气-气波纹板换热器强化传热研究

根据气体在低流阻板式换热器内的动力特性 ,提出了减少流阻强化传热的新结构。开发了一种置于板间的扰流元件 ,用来强化传热及改善流体在板间的动力特性 ,对其进行实验研究 ,得到相应的传热及流阻表达式。只要操作 Re选择合理 ,使用螺旋型扰流件就能够取得减少流阻 ,强化传热的新效果。它进一步拓宽了板式换热器在大流量气 -气换热方面的应用。     

超低流阻板式换热器强化传热研究

针对气-气换热的特点,在以往研究的基础上,对超低流阻板式换热器进行了强化传热的研究。开发了一种合适的扰流件,通过实验分析了强化传热前后的传热和流阻变化。     

勺形凹槽螺旋槽管强化传热研究

对5根不同结构参数的铜制勺形螺旋槽管进行了实验研究,结果表明,勺形螺旋槽管用于管内无相变传热时,在紊流状态下,管内传热系数是光滑管的1.4～3.5倍,管内流阻是光滑管的2.1～5.0倍。提出了具有较高精度用于勺形螺旋槽管的传热系数及摩擦因数的实验关联式,为换热器的设计及改造提供了科学依据。     

Influence of the wicking process on the heat transfer in a homogeneous porous medium

In this work, we analyze the spontaneous wicking process of a fluid in a homogeneous porous medium taking into account that the medium is subject to the presence of a temperature gradient, including the gravity effects. We assume that the porous medium is found initially at temperature T₀ and pressure P₀; suddenly the lower part of the porous medium touches a liquid reservoir with temperature T₁ and pressure P₀ and begins the spontaneous wicking process into the porous medium. The physical influence of two nondimensional parameters such as the ratio of the characteristic thermal time to the characteristic wicking time, β and α defined as the ratio of the hydrostatic head of the imbibed fluid to the characteristic pressure difference between the wicking front and the dry zone of the porous medium, serves us to evaluate the position and velocity of the wicking front as well as the temperature profiles and the corresponding Nusselt numbers in the wetting zone. In particular, for small values of time we recover the well-known Washburn law. The numerical predictions show that the wicking and the temperature profiles depend on the above nondimensional parameters, revealing a clear deviation of the simple Washburn law.