同心套管双程流相变蓄热单元蓄放热特性研究

采用JDJN-60型相变材料,设计并制作了同心套管双程流相变蓄热单元,利用试验手段对蓄热单元在不同工况下的蓄放热性能进行了研究,分析了传热流体进口温度和流量变化对蓄放热过程的影响。研究结果表明:随着传热流体进口温度的提高,蓄热时间不断减少,但流量增加对蓄热过程影响不大。初步掌握了蓄热单元的蓄放热特性,为其工程应用提供参考依据。     

内翅式套管相变蓄热器蓄热特性的模拟研究

翅片的添加可以有效改善相变蓄热速率低的问题,研究翅片结构参数对蓄热器强化蓄热的影响具有重要意义.该文采用FLUENT软件对内翅式套管相变蓄热器蓄热特性进行模拟研究,考虑自然对流作用下,探讨了蓄热器内翅片个数,翅片高度,翅片厚度等因素对石蜡蓄热过程的影响.研究表明:自然对流在内翅式套管相变蓄热器蓄热过程中发挥重要作用;翅...     

管翅式热泵相变储能器的数值模拟

为了研究铝翅片管对相变储能材料(PCM)传热性质的影响,通过建立模型数值模拟的方法对有翅片和无翅片的储能单元的传热性能进行了对比。研究了翅片间距(w)、铝片厚度(2v)、相变材料导热系数(kpcm)等参数对总放热时间的影响。在有翅片的情况下,储热单元凝固的时间比无翅片时减少了90%,而翅片间距和总放热时间近似呈线性关系。得出铝翅片可以大大加强相变过程传热、特别是对导热系数小于0.5W/(m.K)的PCM强化效果非常明显。     

一种脉动热管相变蓄放热试验装置的设计

介绍了脉动热管相变蓄放热装置的设计过程,确定了其具体形式、脉动热管走势、管径、壁厚、弯头数、工作介质等。通过遴选确定Ba(OH)_2·8H_2O作为相变蓄热材料。对比常规热管进行蓄放热试验,验证在蓄热过程中脉动热管节省了蓄热时间,优化了传热均匀性,但在放热过程中没有优势。     

新型蜂窝蓄热体热工特性的数值模拟

提出了一类新型蜂窝状蓄热体—缩放通道蓄热体,应用计算流体力学数值分析软件,定量分析缩放通道蓄热体和等截面直通道蓄热体的传热过程。根据模拟结果,从烟气压力损失、烟气与蓄热体温度变化和传热速率等方面,比较缩放通道蓄热体与等截面直通道蜂窝体的特性,发现缩放通道蓄热体压力损失较小,烟气出口温度低,传热速率大,且传热速率增大5%以上。这种新型蜂窝蓄热体的提出,为蓄热式换热器的强化传热提供新的思路,为进一步研究提供理论依据。     

多排管式相变蓄热器熔化过程热性能数值模拟研究

建立了多排管相变蓄热器的物理模型和数学模型,利用计算流体力学软件FLUENT对多排管蓄热器内填充石蜡和石蜡/膨胀石墨复合材料时的熔化过程进行了数值模拟,分析了多排管蓄热器内填充两种相变材料时蓄放热过程中温度场的分布情况、相界面移动规律等。模拟结果证明膨胀石墨的添加和多排管结构不仅缩短了蓄热器的蓄放热时间,而且使温度场的分布更加均匀合理,对蓄热装置的设计及实验研究提供了重要的参考价值。     

针翅管式相变蓄能设备蓄热放热性能的数值模拟

针对针翅管式相变蓄热装置的特点,建立三维针翅管相变传热过程的物理模型和数学模型,采用有限容积法,并结合"焓-多孔度"技术,数值模拟了相变材料在三维针翅管结构中融化和凝固的瞬态传热过程.揭示了相变材料固化过程界面移动规律,并与光管传热性能进行对比,研究表明:针翅管的换热性能远强于光管,且随着针翅高度、宽度、厚度以及每圈针翅数目的增加随着针翅高度、宽度、厚度以及每圈针翅数目的增加蓄热介质完成相变过程所需要的时间均有不同程度的减少,且翅高对强化换热影响最大,翅厚影响最小.模拟与Sparrow试验吻合很好.为优化蓄热器设计参数提高换热效率提供一定的理论依据.     

肋板式相变蓄热器蓄热性能的试验研究

采用萘作为蓄热材料,对其在新型铝制肋板式相变蓄热器中的储、放热过程即内部萘的熔化和凝固过程进行了试验研究,改变了供、取热流体参数,测定了储、放热过程的时间,分析了热流体的入口温度与流量对蓄热器储、放热过程的影响.结果表明,新型肋板式相变蓄热器极好地发挥了换热元件的作用,热流体的入口温度与流量对储、放热速率有重要的影响.     

螺旋凹槽相变球蓄热效率仿真与研究

为了提高蓄热装置内蓄热球的蓄热效率,该文设计了一种表面有螺旋凹槽的蓄热球,用ICEM CFD建立了三维模型并进行网格划分,在fluent中分别仿真了一种基于凹槽蓄热球和光滑蓄热球的相变储热水箱在初始温度308 K、入口流速0.1 m/s、入口温度363K和初始温度308 K、入口流速0.15 m/s、入口温度363 K两种工况下的蓄热过程,得到了蓄热过程中相变材料(PCM)温度和液相率随时间的变化曲线以及液相率的分布云图,截取了蓄热过程中某一时刻的水流速度矢量图.研究结果得出:与光滑蓄热球相比,螺旋凹槽蓄热球的凹槽结构既增加了PCM与热媒体的热交换面积,又增强了蓄热箱内的对流传热,提高了换热效率,避免了热量的流失.对整个蓄热箱而言,大大减少了蓄热时间,提高了蓄热箱的蓄热效率.     

碳纳米管对Al/Al2O3复合相变蓄热材料蓄热与导热性能的影响

论文详细研究了碳纳米管对Al/A12O3复合相变蓄热材料蓄热、导热性能和循环稳定性的影响.利用XRD、TEM和DSC技术分别对碳纳米管的形貌和和蓄热材料的蓄热性能进行了表征.DSC结果表明碳纳米管的添加可略微提高材料的蓄热性能,蓄热值达到543kJ/kg.而添加量太大时,在空气中碳物种易发生氧化反应,在DSC中表现为明显的放热峰.另外,碳纳米管的添加大大提高了材料的导热性能,当碳纳米管的含量为5％时,材料的导热系数提高了30％.对蓄热材料进行升温-降温循环实验可有效提高蓄热材料的抗氧化能力,提高材料的循环稳定性.     

采集凝固热热泵技术层流工况相变强化换热的研究

介绍了新型采集凝固热热泵技术及其关键设备,基于准稳态近似方法分析了凝固热采集装置中层流流动水在常壁温条件下的管内相变问题,采用当量平均表面换热系数和潜热显热比两个参数讨论了各因素对相变强化换热性能的影响.分析结果对于设计参数的确定及系统性能的改善有重要作用.     

发动机尾气余热蒸发换热器的设计研究

简要介绍了余热回收理论和热管原理及工作特性,并在此基础上进行了热管传热过程计算、热阻分析、热管设计和选型、材料选择和热管换热器结构计算等,设计了一台尾气余热回收甲醇蒸发器,并根据设计参数进行三维建模。最后对该设计进行校核计算,结果表明,本文设计的发动机尾气余热甲醇蒸发器不仅能满足换热需求,而且具有较小的压力损失,能满足实际需求,对指导生产具有一定意义。     

强化相变传热换热管束的制造技术

强化传热技术已广泛应用于石油、化工领域的管壳式换热器中。本文从强化传热的机理出发，对螺旋槽管、烧结型表面多孔管强化冷凝和沸腾传热换热管束的结构特点、制造工艺、强化效果进行了详细的分析，为该类高效节能换热器的广泛工程应用提供了设计依据。     

弹载电子设备相变热沉装置散热性能研究

文中介绍了一种用于弹载电子设备的相变热沉装置的设计方法及试验研究。通过实验对比了电子模块在采用相变热沉装置、铝块和无热沉3种情况下的工作温度曲线,同时对比分析了相变热沉装置在不同热流密度下的工作特性。结果表明,当热源热流密度较小时,相变热沉装置具有明显的减缓热源升温的作用,对比铝块热沉具有明显的散热功效。而随着热流密度的增加,其散热优势逐渐减弱。同时,填料相变温度点的选取和导热增强体的设计,对相变热沉装置的散热性能有很大的影响。     

泵驱两相冷却系统设计及性能验证

为了解决电子设备中高热流密度器件的散热问题,文中利用介质相变原理,采用泵驱两相冷却技术实现高效散热。搭建了泵驱两相冷却系统并对关键部件的设计进行了研究,验证分析了系统的散热性能及热负荷变化对多支路流量分配的影响。结果表明：以R134a为工作介质的泵驱两相冷却系统可实现312 W/cm² 的局部散热热流密度;对于多点热源（热流密度为0.4 ~ 5.5 W/cm² ）,不同热源与冷板贴合面附近的温度均匀性好,温差小于1 ℃;对于多支路系统,某一支路热负荷的变化会引起各支路流量分配的变化。     

氨/水混合物管内强制对流沸腾换热计算

对几组混合工质强制对流沸腾换热系数计算的实验关联式进行分析比较。利用收集到的实验数据，在Bennett和Chen关联式与Rivera关联式的基础上进行管内强制对流沸腾传热的计算。并与Rivera的实验结果进行比较，得到适合氨／水混合物沸腾换热的计算式，并分析影响换热系数的因素。     

IGBT用3D复合热管散热器的数值仿真与实验验证

IGBT元件广泛应用于变频器、逆变器、电力传动等各个方面,随着其工作热耗和自身体积功率密度的不断增大,其散热设计的好坏直接关系到其运行的稳定性、可靠性及使用寿命。文中以应用于IGBT模块冷却系统的3D复合热管散热器为研究对象,详细介绍了其结构组成和工作原理,并通过数值仿真和实验验证,充分评估了其应用优势。该散热器可在有限的结构空间下,使得超高功率密度IGBT模块的温度得到很好的控制,使得器件长期安全稳定地工作,提高了整机产品的可靠性。     

Cu／Al双金属固相结合的实验研究

在大多数情况下，两种金属组合在一起，通过实施成形工艺（例如轧制、拉拔、挤压），两种金属的共同塑性变形便可以使二者形成结合。本文研究了在不同冷挤压工艺参数条件下Ｃｕ和Ａｌ的结合成形，获得了有利于这两种金属成形的工艺参数。通过对挤压成形后的Ｃｕ／Ａｌ双金属进行扩散热处理实验，探讨了热处理规范对双金属界面结合强度的影响规律     

空调系统冷凝热回收石蜡基相变材料的实验研究

用潜热能储存系统回收空调系统排放的热量，可生产温热生活用水。既可降低加热生活用水的基本能量消耗，又可减小空调系统排放热量引起的环境增温。为了开发空调冷凝热的储存、回收利用，本文研究了石蜡基蓄热材料及其改性材料降低相变储热温度。通过实验探讨了石蜡的热物理性能及石蜡的凝固与熔解曲线和加入食品添加剂后熔点和凝固点的变化及其热稳定性。