超临界压力水在垂直上升内螺纹管中的传热特性

在压力22.5～30 MPa,质量流速430～1200 kg·m^-2·s^-1,内壁热负荷284～719 kW·m^-2范围内,对超临界压力水在均匀加热垂直上升内螺纹管内的传热特性进行了实验研究,得到了内螺纹管内超临界压力水的传热特性,分析了压力、热负荷和质量流速变化对内螺纹管壁温及传热系数的影响,探讨了拟临界区的传热机理,并给出了能用于工程实际的传热实验关联式。实验结果表明：垂直上升内螺纹管中超临界水具有良好的传热特性。在低焓值区内螺纹管壁温随焓增平缓增加,而在高焓值区壁温随焓增的升高明显。由于热物性的剧烈变化,超临界水在拟临界焓值区发生了明显的传热强化。压力与热负荷的增大以及质量流速的减小均会导致内螺纹管壁温的升高和传热系数的减小,使得传热强化现象削弱,甚至出现传热恶化。     

超临界压力下航空煤油传热恶化的分析与预测

对竖直上升圆管内超临界压力航空煤油的传热恶化进行了实验研究。考察了浮升力和热加速对换热的影响机制,通过判别准则的适用性分析,选取能较好描述传热恶化的因子组,修正得到了合理的临界值,从而获得了适用于航空煤油的判别准则。基于可控参数建立了传热恶化临界热通量预测公式。阐述了传热恶化引发热声流动不稳定的过程。通过浮升力因子和热加速因子修正建立了换热关联式。结果表明：浮升力因子Bu和热加速因子Ac分别高于1.57×10^-5和4.92×10^-6时,两者将削弱边界层内剪切力,引发传热恶化现象。拟沸腾也是传热恶化和热声流动不稳定的诱因。     

冷却条件下渐扩/渐缩管内超临界压力二氧化碳的传热特性

采用SST k-ω湍流模型,数值计算了冷却条件下超临界压力二氧化碳(SCO₂)在三种水平管(等截面管、渐扩管和渐缩管)内的传热特性,研究了不同运行参数(压力、质量流量及热通量)对传热性能的影响。结果表明,与等截面管相比,渐扩管有效地强化了传热,采用渐扩管时,SCO₂的总传热系数最大提高了47.98%。然而,相比等截面管,渐缩管却削弱了传热。最后,从类冷凝和湍流场分布的角度阐明了传热强化的物理机理。为SCO₂冷却器的优化设计提供了新的思路和理论指导。     

煤油在内螺纹管中流动沸腾强化传热特性

针对石油化工过程中沸腾传热设备技术改造的需要 ,在 3× 1 0 5Pa (绝对压力 )的条件下 ,对煤油在垂直内螺纹管中的上升流动沸腾传热进行了实验研究 ,将实验结果同煤油在光管中的实验结果进行了比较 .实验结果表明 ,内螺纹管中的沸腾换热系数是光管的 1 6～ 2倍 ,并且可在小温差条件下实现流动沸腾传热 .提出了煤油在内螺纹管中的流动沸腾换热系数的关联式 ,并对煤油在内螺纹管中的流动沸腾特性和强化传热机理进行了分析 .     

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 .     

通气振动流化床与浸没水平管间局部传热系数

提出了测试振动流化床与浸没水平管局部传热系数的新方法 ,就通气振动流化床与浸没水平管间的局部传热特性进行了实验研究 .结果表明 ,局部传热系数随水平管圆周位置而变 ,这种变化受流化气速、振动频率和振幅的影响 ,通气条件下达到最佳传热效果的振动强度比不通气时低 ,振动条件下达到最佳传热效果的流化气速比不振动时小 ,通气条件下振幅和频率对局部传热系数具有大致相同的影响趋势 .实验还表明 ,局部传热系数随颗粒粒径的增加而减小 .     

超临界压力下水在倾斜管内传热特性的研究

以水为工质,在倾角α=14°和10°、压力22.0～28.OMPa、质量流速600～1400kg/(m~2·s)、内壁热负荷250～410kW/m~2的参数范围内,研究了水(特别是在大比热区附近)的传热特性.针对微倾斜管中,内壁面既非定壁温也非定热流的边界条件下,成功地提出了二维温度场计算方法,从而获得了传热系数、努赛尔特数等.分别在传热恶化前及传热恶化后两个区域内关联了传热系数数据.对于超临界流体在最大比热区附近呈现的特殊传热特性规律进行了分析,并研究了倾斜管中由于浮升力引起的自然对流对各参数沿周向分布的影响.     

高粘变物性流体垂直管内流动传热

对高粘变物性流体管内传热进行了计算机仿真计算.结果表明,高粘流体传热时径向温差很大,采用较小的加热管径可以有效地减小径向温差.     

定热通量加热下微三角形槽道中滑移流动的换热特性

微三角形截面通道是现代工程实际应用中常涉及到的流动通道.针对微三角形槽道利用正交函数法求解了滑移流区内带温度跳跃边界条件的能量方程,对不可压缩气体在微三角形槽道内充分发展层流滑移流动的换热特性进行了理论分析,获得了轴向定热通量加热、周向均匀壁面温度条件下微三角形槽道内的温度分布和换热特性的分析解.计算结果表明：正交函数法适用于微三角形槽道内滑移流动换热特性的分析计算;在滑移流区,微三角形槽道内的平均Nusselt数随Knudsen数的增加而减小,其随高宽比变化的分布曲线随Knudsen数的增加而平行下移,Nusselt数比随Knudsen数的变化关系基本不受高宽比的影响.     

采用扩展温度振荡法测量超临界CO2扁管内对流换热特性

As a natural working,fluid carbon dioxide (CO₂) has shown great potential in refrigeration and air conditioning industry. The heat transfer and pressure drop performance of supercritical CO₂ in pipes is necessary for gas-cooler design. This paper presents an experimental investigation of supercritical CO₂ heat transfer characteristics using temperature oscillation method.Considering the variable fluid temperature, an extended and more reasonable temperature oscillation model is built and used for heat transfer coefficient evaluation. The convective heat transfer coefficient of supercritical CO₂ flowing in an aluminum multi-channel flat pipe is measured for the first time.Experiments are performed under one typical pressure and temperature condition.The experimental setup and data acquisition as well as processing program are described in detail. New dimensionless heat transfer data in the form of Nusselt number via Reynolds number are given and analyzed.The results could be a good reference to gas-cooler design.The paper also supplies a general model or tool for determining local convective heat transfer coefficient which can be used more widely.     

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.     

汽-液-液三相垂直管内充分发展流传热性能

研究了垂直管内连续相水和分散相戊烷泡滴之间的流动和传热性能 .在全面考虑了汽体的膨胀、水蒸气的蒸发、界面张力的作用、汽液两相的相互作用和滑移、泡滴的破碎等影响因素的基础上 ,建立了与实验结果吻合较好的一维流体力学模型和传热模型