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.     

R134a闪蒸喷雾过程中喷管内流动形态对喷雾特性的影响

闪蒸喷雾过程中喷管内流动状态对喷雾形态及雾化效果具有重要的影响。为了观察喷管内流动状态及其对应的喷雾形态,使用高速相机对不同喷射压力条件下制冷剂R134a在石英玻璃直喷管中的流动状态及喷雾形态进行可视化研究,同时分析不同喷射压力条件下喷雾半径的动态变化情况。研究发现,喷管内的气化可以促进喷管出口处喷雾半径的迅速扩大,但同时限制了喷雾半径在喷雾过程中的进一步发展。喷管内流动状态在一定喷射压力下具有极强的不稳定性,在喷管内形成均匀的泡状流有利于形成均匀、稳定的喷雾形态。     

高温高压喷雾闪蒸的蒸发特性

基于新型高温高压喷雾闪蒸实验台,以水为工质,研究初始条件和运行条件对闪蒸蒸发特性的影响。首次将液体初始温度提高至100℃以上,将闪蒸罐运行压力保持为正压,并使用具有独特双S形叶片的涡旋实心锥喷嘴,将液体向上或向下喷入闪蒸罐。实验过程中液体初始温度为135～150℃,闪蒸压力分别为121、126、131、136、141、146 kPa,液体过热度为30～46℃。实验结果表明,闪蒸蒸汽流量随初始温度的提高而增大,随闪蒸压力的提高而减小。液体向下喷射比向上喷射产汽量更高,蒸汽带水更少。闪蒸效率随过热度呈线性增长,在大量实验数据基础上拟合出二者之间的经验公式。实验结果为高温高压喷雾闪蒸的工业应用提供借鉴。     

液氯汽化器的腐蚀与防护

分析了液氯汽化器列管腐蚀穿孔的原因:设备加工制造存在缺陷;蒸汽加热方式使水质变差,水的腐蚀性增强;水中溶解氧导致电化学腐蚀;间断式生产导致沉积物处腐蚀。提出了防腐措施:严把设备制作质量关;向水中添加缓蚀阻垢剂;向水中加入三聚磷酸钠,提高水的pH值。采取防腐蚀措施后,延长了设备使用寿命。     

乙醇荷电喷雾对冲燃烧的火焰特性

研究液体燃料雾化燃烧的火焰特性,有助于理解整个燃烧的变化过程。基于对冲火焰结构,以无水乙醇为燃料,设计了乙醇荷电喷雾对冲燃烧装置。通过对喷雾和火焰进行拍摄,并对火焰温度进行测量,得到了不同燃料流量下的喷雾形态、火焰形态和火焰温度变化,探讨了不同当量比、应变率对火焰形态和温度的影响规律。结果表明：随着乙醇流量的增加,喷雾的雾化核心区域和卫星区域的分界逐渐消失,当乙醇流量增加到13 ml/h时,喷雾出现液柱。当量比小于1时火焰保持稳定,当量比大于1时火焰出现振荡,火焰的无量纲直径随当量比的增加呈减小趋势。随着应变率的增大,火焰的无量纲直径减小,温度降低。     

喷雾冷却中液滴撞击带气泡液膜的数值模拟

在喷雾冷却过程的核态沸腾区,液滴与液膜及液膜内气泡的撞击对过程传热有重要影响。本文建立以水为冷却工质的单液滴撞击带气泡液膜的二维数值模型,模拟研究过程现象和传热规律。结果表明,We为6.94、量纲为1的液膜厚度为0.5（对应液滴速度0.5m/s、液膜厚度1mm）时,撞击过程中液膜扰动不显著、运动形态近似波纹;当We增大到111.11（对应液滴速度2m/s）时,撞击过程中液滴与液膜接合处的表压达到6000Pa,成为颈部射流现象的推动力,并逐步发展形成冠状水花;撞击过程中气泡的存在会阻碍液滴与加热表面的直接接触,但随着气泡的破裂,液滴与加热表面直接接触换热,使撞击点附近表面传热系数远大于其他区域,提高了传热能力,且液膜厚度越小、液滴速度越大,表面传热系数峰值越高。研究结果可为喷雾冷却系统的进一步研究提供理论依据。     

水浴式汽化器结构的改进与优化

对水浴式汽化器的结构进行分析和比较,并对其换热装置的弯头、套管以及开孔结构、法兰密封面、垫片、辅助结构等进行优化和改进。     

制冷剂瞬态闪蒸喷雾冷却研究进展

随着皮肤激光医学的高速发展,与之配合的表皮冷却技术日益重要,具有极大的市场应用前景。制冷剂瞬态闪蒸喷雾冷却（CSC）已经成为激光治疗血管性皮肤病的重要辅助冷却手段,可以有效减小黑色素吸收激光能量导致的表皮热损伤,从而提高入射激光能量、改善治疗效果。CSC涉及到低沸点高挥发性介质的闪蒸雾化、冷却表面沸腾相变传热等多相流与传热复杂科学问题,已有研究大部分是以实验的方式进行。本文从闪蒸喷雾机理、闪蒸喷雾特性、表面动态传热规律与传热强化4个方面对CSC在近二十年的研究进展进行综述,对比分析了典型研究方法与研究结果,并对其影响因素进行了探讨,使用更低沸点的新制冷剂与背压/距离耦合的喷雾新技术可以极大提高冷却能力。最后,指出了当前研究的难点以及后续研究方向。     

气泡雾化喷嘴泡状流出口喷雾脉动特征

采用实验和仿真方法,对一特定气泡雾化喷嘴泡状流时混合室内的气液两相混合形态以及喷孔出口喷雾脉动特征进行了研究。研究结果表明,泡状流时气泡尺寸呈近似正态分布,气泡尺寸随液相质量流量和气液质量比增大而减小;喷雾形态和喷孔出口气液流动参数存在较大脉动,喷雾锥角脉动超过20°;气泡数量密度小且气泡直径较大时,喷雾平均锥角相对较小,且喷雾脉动现象比较严重;随着气泡数量密度增加,喷雾平均锥角呈现先快速增大后缓慢增大趋势,而喷雾锥角变异系数先快速增大随后逐渐减小并趋于稳定;复杂的流场结构是喷孔内气泡表观形态发生较大变化以及喷孔出口气液流动参数产生较大脉动的主要原因。     

水油两相身体喷雾产品的开发及测评

通过分层界面清晰度/透明度、雾化效果、油脂残留、保湿能力测试、感官评价等方法,对水油两相身体护理喷雾产品的开发进行了摸索和优化。由实验结果可知,得到的油水双相产品分层速度适中,界面清晰,雾化效果好,具有肤感清爽,长效保湿的作用,且制备工艺简单,无需加热和均质乳化。     

一种新型LNG汽化器的设计

针对传统LNG汽化器在连续工作中出现的结霜结冰现象,基于减压节流阀的工作原理,设计了一种新型LNG汽化器,以实现LNG汽化器的连续安全稳定高效运行。     

液化天然气汽化器技术研究进展及发展分析

天然气是一种高效、安全、经济的绿色能源,在工业和民生发展中发挥着重要作用。从远洋运输到内陆接收再汽化输送至下游用户时,一般采用更为安全可靠的液化天然气（LNG）的形式。而在整个LNG汽化系统中,LNG汽化器是关键设备,LNG汽化技术则是接收终端的核心。通过文献综述的方式对国际上常用的四种LNG汽化器工作原理、研究现状和新型LNG汽化器的发展概况进行了阐述。面对新形势下能源产业发展转型的新需求,LNG汽化器的发展也面临着清洁化、低碳化的新挑战。     

低温液体罐车自增压汽化器的设计

本文介绍了低温液体汽车罐车自增压汽化器工作原理,影响汽化量的因素,换热管散热量的计算,从理论和实践角度探索低温液体罐车自增压汽化器的设计问题。     

环氧乙烷在汽化器中汽化的计算

采用Aspen Plus软件对合成碳酸乙烯酯装置原料混合汽化器中的环氧乙烷全部汽化进行模拟.通过模拟得出压力为2.0 MPa和2.75 MPa时环氧乙烷汽化温度分别为294.42 K和305.17 K.并得出原料混合汽化器的操作温度305.17 K,低于设计温度353.15 K,达到节能降耗的目的.     

气液喷射器的结构设计与性能分析

喷射式环流反应器是一种高效的多相反应器,由于其具有良好的传热、传质和混合特性,目前已被广泛应用于生物、化学、制冷和环境保护等工程领域。气液喷射器作为喷射式环流反应器的核心部件之一,其结构尺寸对环流反应器的传质特性和适用环境都具有显著影响。为考察结构尺寸对喷射器性能的影响,本文根据其工作原理,设计了一台模试气液喷射器,并通过冷模试验对其进行性能测试研究。试验结果表明:气液喷射器的引气能力主要取决于其混合喉管与喷嘴出口截面比f₃/f₁以及喷射器进出口压力降Δp_p/Δp_c,而环流反应器的气含率仅与喷射器的液相射流量和气体引射量有关。相同液相流量条件下,喷射器的最大引射空气量随截面比f₃/f₁的增大而增大,反应器内的平均气含率随之增加;提高液相射流与引射气体的速度差能够加强两股流体间的剪切作用,使气泡更易发生破碎。当喷射器的气液比大于2.6时,反应器内的混合流体可达到乳化状态。     

百菌清中间体间苯二甲腈汽化器的改造

针对百菌清生产中间体简苯二甲腈汽化器运行中存在的问题 ,进行结构改造和参数调整 ,取得了比较满意的效果     

液氯汽化器中三氯化氮的测定

介绍了液氯汽化器中三氯化氮的测定原理、测定方法、测定仪器以及有关注意事项,并验证了该方法的准确性。该方法操作简便快捷,检测范围广,为液氯汽化器中三氯化氮的测定提供了可行的分析方法。     

液氧储罐自增压汽化器的技术改造及效果

本文对某厂液氧罐自增压汽化器的相关故障进行分析,应用翅片管传热理论进行了详细计算,提出了自增压汽化器扩容的观点,最后得出具体的自增压汽化器扩容数量,并提出了整体的改造方案.     

新型旋流引射喷嘴数值模拟及结构优化

提出并设计了一种应用于喷雾冷却塔的新型旋流引射喷嘴,利用Fluent软件对喷嘴内部流场进行两相流数值模拟,并实验测量了不同压力下的进水流量和引射空气流量,实验数据与模拟结果具有较高的吻合度,最大相对误差低于10%,验证了数值模拟的准确性。随后利用该方法得到了不同结构参数下喷嘴内部流场的仿真值,重点研究了旋流片螺旋升角、混合管直径和长度以及扩散管长度对喷嘴空气引射性能与流动特性的影响规律,从而对喷嘴结构进行优化。模拟结果表明:为使喷嘴取得最佳的引射性能,同时保证较大的出口速度,旋流片螺旋升角的最优取值范围为35°—45°,混合管直径为2.5—3倍喉嘴直径d,混合管长度为(4.5—7)d,扩散管长度为(1.5—4.5)d。     

采煤机内外喷雾系统的优化研究

煤矿采掘机械化使得煤矿作业高产高效,但同时也因增加了井下粉尘产量而恶化井下作业环境。采煤机内外喷雾系统进行喷雾降尘是综采工作面粉尘防治的有效措施,但由于设计与使用等方面的问题,并未达到很好的除尘效果。通过Fluent软件对内喷雾系统降尘喷嘴不同安装位置对其除尘效果的影响进行了数值模拟研究,获得了喷嘴位置的优化设计结果。根据现场应用环境对外喷雾系统的中压喷雾降尘模块及喷嘴结构进行了优化设计,现场试验表明优化后的系统获得了更好的除尘效果。