含油制冷剂在泡沫金属圆管内流动沸腾的换热特性

实验研究了填充泡沫金属的圆管内制冷剂与润滑油混合物流动沸腾换热特性。实验对象为两根分别填充5PPI、90%孔隙率与10PPI、90%孔隙率泡沫铜的圆管,以及相同管径的光管。实验工况为蒸发压力995kPa,质流密度为10~30 kg/(m2.s),热流密度为3.1~9.3kW/m2,入口干度0.175~0.775,油浓度为0~5%。实验结果表明:纯制冷剂工况下,泡沫金属的存在强化流动沸腾换热,换热系数最多提高185%;含油工况下,泡沫金属强化换热的效果弱化;相同工况下,更小的孔径可以提高流动沸腾换热系数,相比5PPI泡沫金属的实验数据,10PPI的泡沫金属可以使换热系数最多提高0.6倍。基于流型建立了填充泡沫金属的圆管内制冷剂与润滑油流动沸腾换热系数的预测模型,预测模型与98%的实验数据误差在±30%以内。     

CFC_S替代工质R134a、R142b在水平管外池沸腾传热与强化

研究了Ｒ１３４ａ、Ｒ１４２ｂ在光滑管和机械加工表面多孔管水平管外的池沸腾换热性能，分析了工质在水平管外的沸腾传热机理，实验的对比压力Ｐ／Ｐｃ＝０．２０。实验结果表明，光滑管外沸腾实验结果与取平均表面粗糙度为２μｍ的Ｇｏｒｅｎｆｌｏ公式预测结果吻合较好，与光滑管相比，机械加工表面多孔管能显著地强化沸腾传热，且随着热流密度的增加，强化倍率减小。通过数据拟合，得到了沸腾换热系数的经验关系式。     

R417A在水平双侧强化管外沸腾换热研究

对3根双侧强化管在饱和温度为8℃工况下进行了水平管外R417A沸腾换热特性研究。采用Wilson热阻分离法得到管外沸腾表面传热系数,并对实验结果进行了热阻分析。实验结果表明:管内轧制出0.32~0.34 mm的螺旋槽道,可以使管内对流传热系数提高到光管Gnielinski公式计算值的2.524~2.658倍。相同管型的强化换热表面,其沸腾传热系数随壁面温差变化的趋势相似,肋密度42fpi的E30管沸腾传热系数比50fpi的E32管大4.5%,表明沸腾传热系数的大小及变化趋势与肋密度(孔隙直径)及管型密切相关。双侧强化管外R417A沸腾换热,管外热阻约占总热阻的70%,管外仍需进一步强化,才能明显提高总体传热性能。R417A在强化管外沸腾传热系数仅为近似条件下其主要组分R134a的三分之一,表明混合工质沸腾换热与纯工质有较大差异。     

R123水平强化单管外池沸腾换热实验研究

对替代工质R123在光管、机加工多孔表面强化管水平单管外池沸腾换热进行了实验研究.在沸腾温度分别为5℃、8℃和10℃时,光管外沸腾换热系数的实验数值较Cooper公式的预测值最大偏低10%;同时得到了强化管外沸腾换热系数随热流密度、沸腾压力的变化规律以及强化管的强化效果,强化管的强化倍率在4.56～4.18之间.对R11也进行了同样实验,并把二者沸腾换热特性进行比较,强化管外R123比R11沸腾换热系数要低8%左右.     

低温液体翅片管换热器传热研究

主要讨论了低温液体换热器的传热过程.通过低温液体在翅片管内的汽化实验,得到了汽化器表面各点温度随时间变化的曲线,分析曲线提出了气化换热过程分区计算的方法.将汽化过程分为4个区,即液体对流换热区、汽液两相沸腾换热区、缺液区及气体对流换热区并分别进行计算,同时总结了各分区适用的换热关联式,给出了计算结果.该方法为同类汽化器换热过程的计算提供了参考.     

CFCs替代工质R134a,R142b在水平管外池沸腾传势与强化

研究了Ｒ１３４ａ，Ｒ１４２ｂ在光滑管和机械加工表面多孔管水平管外的池沸腾换热性能，分析了工质在水平管外的沸腾传热机理，实验的对比压力Ｐ／Ｐｃ＝０．２０。实验结果表明，光滑管外沸腾实验结果与取平均表面粗糙度为２μｍ和Ｇｏｒｅｎｆｌｏ公式预测结果吻合较好，与光滑管相比，机械加工表面多孔管能显著地强化沸腾传热，且随着热流密度的增加，强化倍度减小。     

负压下水在水平铜管表面沸腾换热的实验研究

以天然制冷剂水(R718)为工质的蒸气压缩式制冷及热泵系统,工作压力通常低于常压。为研究负压条件下水的沸腾换热特性,搭建了水在水平铜管表面换热的实验装置,在1.8~3.3 k Pa的压力范围内对水在水平铜管表面的沸腾换热进行实验研究。结果表明,换热系数随压力的升高和热流密度的增加而增大。将实验数据与相同条件下Cooper公式的计算结果进行对比,并利用最小二乘法回归出适用于本实验条件的换热系数的经验公式,以方便工程实际应用。本实验对水蒸气压缩式制冷及热泵系统中蒸发器的换热及强化研究具有一定的指导作用。     

R14池内核态沸腾换热特性研究

开展了全氟甲烷(R14)纯质池内核态沸腾换热特性的实验研究,测量了不同热流密度和不同系统压力下的R14纯质池内核态沸腾换热数据,分析了热流密度和压力对沸腾换热特性的影响。实验结果同现有的经验关联式的计算结果进行了比较,对不同压力下R14沸腾换热提出了不同的关联式,为混合工质节流制冷等相关领域提供基础数据。     

相变喷雾冷却技术的研究进展

论述了中国国内外近年来喷雾冷却技术在沸腾区相变换热的研究进展,并对影响沸腾区喷雾冷却换热性能的喷雾特性及外部特性作了总结.沸腾区的研究包括实验研究和理论及数值研究两部分内容.实验研究主要分为两方面:一是对整体换热性能的研究;二是针对临界热流密度(CHF)的研究;理论及数值研究主要集中在对液膜分布、气泡生长及二次成核等过...     

制冷剂在微细肋管内凝结和沸腾换热性能及其阻力性能的准则关联式

本文报导了R22、R12制冷质在微细肋管内凝结换热和沸腾换热的实验结果。实验管长3m。IACE管的平均凝结换热系数为光管的1.7～2.0倍;平均沸腾换热系数为光管的2.5-3.0倍;凝结换热时的阻力系数为光管的1.6～1.9倍,沸腾换热时的阻力系数为光管的1.3～1.7倍。本文给出计算IACE管管内凝结换热时的局部以及平均换热系数、阻力系数和管内沸腾换热时的局部以及平均换热系数,阻力系数的无因次准则关联式,可供冷凝器和蒸发器设计者实际应用。     

铝合金矩形截面管充液成形工艺研究

目的研究低延伸率和低厚向异性指数的铝合金管,在充液成形过程中的材料变形行为。方法采用低压预成形的方法来改善管坯材料的流动,并与传统不带内压的预成形结果进行了对比。结合有限元分析手段研究了铝管弯曲过程管坯尺寸、弯曲半径的选择对零件壁厚分布的重要性。结果有限分析方法结合试验研究表明,低压预成形可以有效抑制铝合金弯曲轴线管件的开裂。结论初始管材截面外壁周长应等于或略小于模具截面内壁周长;弯曲半径的选取要兼顾弯曲工艺难度和管坯贴模度;低压预成形能够大大改善矩形截面过渡圆角区的材料流动,避免破裂、死皱等典型缺陷的发生。     

热端管长度对涡流管性能影响的实验研究

研制了不同热端管长度的涡流管,并以空气作为工作介质,通过实验研究了热端管长度对涡流管能量分离性能的影响.实验结果表明:对于常温涡流管,在入口压力为0.5MPa的情况下,相同冷流率时,随着热端管长度的增加,涡流管的制冷温度效应、单位制冷量和制冷系数增加,而其制热温度效应无显著的规律;对同一热端管长的涡流管,随着冷流率的增加,涡流管的制冷温度效应、单位制冷量和制冷系数增加,且在冷流率为40%～50%时出现峰值,而制热温度效应随冷流率的增加而增加,在冷流率范围内未出现峰值.     

单管多翅片排管蒸发器传热性能实验研究

针对食品冷链系统用传统排管蒸发器传热效率低、管材消耗量大等问题,采用ASHRAE 75～77标准中规定的热平衡法,在0℃和-18℃库温分别对应的5个不同蒸发温度下,对冷库用单管双翅片排管蒸发器和单管八翅片排管蒸发器的翅片效率、传热系数和制冷量进行实验研究.结果表明:单管八翅片排管蒸发器的平均翅片效率为96.03％,比单...     

管道断面外形对亚音速真空管道磁浮系统气动特性的影响

亚音速真空管道磁浮系统内部流场复杂,研究管道断面外形对气动效应的影响至关重要.基于计算流体力学,考虑流体粘性与列车悬浮间隙建立了三维亚音速真空管道列车空气动力学模型,数值模拟并对比分析了四种不同断面外形管道内的气动力、流场和气动热效应.4种典型的管道外形为圆形、马蹄形、矩形和拱形.研究结果表明:当阻塞比一定时,列车在拱...     

铝管替代铜管空调冷凝器传热特性研究

当前在空调领域中用铝管代替铜管越来越受重视。冷凝器作为空调中使用铜材料较多的器件,为了节约原材料成本,采用铝管替代铜管很有必要。通过对铝管替代铜管的空调套片式冷凝器换热量的理论计算与实验分析,验证了传热理论计算模型的正确性,并对其进行了传热特性研究。结果表明:在实验研究中与铜管冷凝器加工工艺相同的铝管冷凝器管壁与翅片间接触热阻即使增大较大,对铝管换热量亦无明显影响,而制冷剂管内的凝结换热系数对其影响较大,表面温度实验也验证了这一结论,同时对实验数据拟合得出铝管冷凝器管内凝结公式系数的理想值。     

爆炸胀形在热交换管板胀管中的应用研究

假设热交换管为薄壁圆筒,通过理论分析,计算了热交换管板爆炸胀形所需炸药量.并选择导爆索作为实验用药,对热交换管板爆炸胀形工艺进行了实验研究.研究结果表明,在不采用任何措施的情况下,仅靠炸药的爆炸作用,经过多次爆炸,也很难实现热交换管与管板的牢固结合.但经过在管板内壁刻槽,仅需要2次爆炸胀形后,热交换管即可与管板达到紧密结合.     

凝汽器黄铜管失效分析

采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、氨重试验以及能谱分析等方法对凝汽器铜管存在坑点腐蚀的原因进行了分析。结果表明：在黄铜管的加工中使用了热裂解性能较差的内模拉伸润滑油而使其内壁粘附着炭质沉积膜,加上黄铜管未采用硫酸亚铁成膜处理以及机组运行中也未进行定期胶球清洗等是造成其腐蚀的因素,其中炭质沉积膜的存在是导致黄铜管在冷却水的作用下形成坑点腐蚀的主要原因。提出了预防凝汽器黄铜管坑点腐蚀的对策。     

导爆管性能测试研究

研究了塑料导爆管爆速成长情况,以及管内断药、极限药量、温度对导爆管的影响。采取电测法测试导爆管爆轰波成长情况;空管连接法测试断药对爆轰波的传播影响;测试了极限药量和温度对导爆管的影响。结果表明,塑料导爆管被激发后,传播800 mm后,基本可以达到稳定爆轰状态。塑料导爆管内的断药在200 mm以下不影响正常传爆。为了确保塑料导爆管不被击穿,并能正常传爆,管内的上限药量18 mg/m,下限药量12 mg/m。环境温度偏高时,温度越高,塑料导爆管管壁越软,吸收的能量就会越多,爆速越低;温度越高,导爆管越容易被击穿。     

方管旋压缩径工艺研究

采用旋压缩径工艺将矩形截面管缩成圆形截面管,利用Abaqus软件对旋压缩径工艺进行数值模拟,分析成形过程中的应力应变分布、壁厚变化规律、轴向长度变化及载荷变化规律,对成形中产生的缺陷进行分析,并优化工艺。实验结果验证了成形方案的可行性,并得到较好的成形结果。     

炭纤维复合材料及与钢内衬复合管状件轴向压缩性能研究

研究了不同材料体系、不同工艺条件制备的炭纤维复合材料管状件轴向压缩性能以及钢内衬外加炭纤维复合材料复合管状件的动态和静态压缩性能对比,结果表明,采用单向预浸料纵向(或轴向)铺层与纤维缠绕相结合的成型工艺较纤维缠绕工艺制备的管状件轴向压缩强度更高;钢内衬外加复合材料复合管状件的动态轴向压缩强度明显高于静态压缩强度,钢内衬...