强化传热技术及其应用

重点介绍了有源强化传热和无源强化传热的原理和方法。列举了一些强化传热的典型应用,如电场强化传热、流体诱导振动强化传热、超声波强化传热,翅片管、波纹管、多孔物质结构、纳米材料强化传热等。     

层流传热中有效传热温差的改善及复合强化传热

从层流流体有效传热温差的新视角出发, 分析与探讨了换热器层流传热的强化理论。首先对层流流体有效传热温差的现象、细节及其变化规律进行了分析, 揭示了采用插入物强化层流传热的内在强化机理, 探讨了有效传热温差缓变特性的合理利用方法, 提出了改善层流有效传热温差的寻优途径; 其次, 分析研究了缩放管粗糙传热肋面与插入物相配合的协同传热强化机理, 揭示了粗糙肋面协助改善层流有效传热温差的作用与规律。     

碱金属热管轴向传热极限的研究

通过钠热管测试过程中的实验现象，分析研究热管轴向传热率受粘性传热极限、声速传热极限、毛细力传热极限的限制。给出各种传热极限时的壁温分布曲线，并将实验的传热率值与理论值进行比较。最后对实验过程中未发现携带传热极限进行了详细的分析。     

闭式重力热管的强化传热研究进展

重力热管具有传热性能优良、工作可靠、结构简单、制造方便、成本低廉、热流密度可变性、二侧热阻可调性等优点,使其应用领域不断增加。但随着能源的高效利用和强化传热技术的进一步发展,在某些特殊场合,普通重力热管满足不了传热和冷却的需求。为了从根本上提高管内的沸腾和凝结换热系数,提高重力热管的传热能力,科学研究者提出了多种强化传热的途径。文中主要从改变热管自身表面结构强化传热、热管内插件强化传热、多相流强化传热3个方面,综述了近年来闭式重力热管强化传热的途径及强化传热的效果,并对今后重力热管的强化传热研究的方向进行了展望。     

双管板换热器管板平均金属温度的一种计算方法

利用FLUENT软件对双管板换热器管板及其邻近流体区域的传热特性进行了数值模拟研究,通过建立传热模型,对其传热机理进行了研究,给出了描述其传热过程的传热方程,提出了管板平均金属温度的计算方法。结果表明:管板平均金属温度的模拟结果与理论解相符,模拟结果验证了传热方程的正确性。     

分离式热管的传热极限

应用热管理论和自然循环流体动力学理论,对分离式热管内的传热极限作了分析,指出了分离式热管的传热极限与传热过程中的热流密度和热管内的充液量有关,在高热流密度传热和充液量偏多或偏少的情况下,会存在以下几种传热极限：（１）蒸发段的干涸传热极限;（２）蒸发段的沸腾传热极限;（３）冷凝段的凝结传热极限;（４）循环回路的流动传热极限。     

管壳式换热器强化传热技术的途径及应用

从传热公式出发,分析了管壳式换热器传热强化的主要途径;从强化传热的原理出发,介绍了管壳式换热器强化传热技术的发展方向及常见应用。     

对流传热强化在水套炉中的应用分析

以无功传热强化技术为基础,简要回顾了换热管传热强化的研究进展,对管内对流传热强化的应用进行了介绍。基于水套炉中换热管束的结构特性和管内介质物性,提出水套炉的换热管传热强化技术的影响因素。最后对管外传热强化进行了讨论。     

高粘度流体在机械搅拌槽中的传热

研究了高粘度牛顿流体和非牛顿流体在螺杆-导流筒、螺杆-导流筒-直管组两种搅拌体系中的传热行为。结果表明,设置导流筒和直管组后,对夹套侧的传热膜系数α_j没有明显影响,导流筒侧和直管组直管外侧的传热膜系数α_d和α_c都较α_j大,传热面积比夹套增加一倍左右,从而增强了搅拌槽的传热能力。在所有几何因素中,搅拌桨径 d和导流筒内径 D_(ti)对传热膜系数影响最大。搅拌桨的转向对传热无明显影响。分析了传热关联式中 Re的方次的变化情况。用因次分析和回归分析得到的夹套、导流筒和直管组传热面的传热关联式和文献结果吻合甚好。     

沸腾传热强化技术及方法

介绍了沸腾传热强化技术的方法,对影响沸腾传热强化的因素进行了分析,并对几种典型的工业用传热强化管及其性能做了介绍,最后对强化沸腾传热的研究方向进行了讨论。     

高温热管翅的传热性能分析

对目前国内长度最短的与最长的高温热管翅进行传热性能比较。试验结果表明,两根高温热管翅具有相似的起动温度曲线,起动温度均比理论值高出约30℃左右;理论分析发现,高温热管翅主要受到声速传热极限和携带传热极限的制约;进一步研究表明,最长高温热管翅的传热系数值约是最短高温热管翅的10倍。     

一项评价污垢对换热器传热性能影响的指标

以热力学第二定律为基础 ,提出了一项评价污垢对换热器传热性能影响的指标———单位传热量的熵增率 ,讨论了洁净状态下的传热单元数Ntuo、冷热流体热容率比R、冗余面积a等参数对换热器在考虑污垢时的传热性能的影响 ,并把不同流型换热器的评价结果进行了比较     

流量分布不均匀对板式换热器传热性能的影响

运用并联联箱流量分布精确解的结果 ,对流量非均匀分布导致板式热交换器典型运行工况下传热性能的下降作了计算和分析 :当冷、热流体进出口均位于换热器同一侧时 ,各分支通道的传热量不均匀性相当严重 ,但是总传热量变化不大 ;当两流体进出口分别位于换热器两侧时 ,传热分布的均匀性虽然有了明显改善 ,但总传热量却比按均匀分布计算偏低近 2 0 %。此外 ,还发现两侧流体流量的相对变化没有对传热量的分布状况带来明显的影响。实测结果亦表明 ,上述理论分析和计算是正确的     

强化传热技术与新型高效换热器研究进展

简述了国内外实用强化传热技术的研究状况。介绍了国内外开发的强化传热元件以及国内外推出的各种新型高效换热器     

换热管内置开边槽扭带的阻力与传热特性研究＊

将21种不同结构参数的铝制扭带分别置入换热管进行冷态和热态实验,研究并分析了换热管内置开三角形边槽扭带的阻力和传热特性。实验结果表明,插入开边槽扭带后管内的流动阻力和传热系数都有较大的提高。通过多元线性回归分析,得到了相应的阻力系数关联式和换热系数关联式。由强化传热性能评价分析,得到评价因子φ=1．05～1．35,证明了所研究的扭带具有强化传热的应用价值。     

用颗粒热传递模型计算旋转列管干燥机的传热系数

采用基于移动加热板的颗粒热传递模型计算大型旋转列管干燥机的传热系数。在料床完全混合的简化假设下 ,按物料在干燥机内的实际干燥过程分段计算各段的传热系数及整机总传热系数 ,其结果与干燥机的实际运行情况基本相符。     

横掠钉头管对流换热的实验研究

利用热质比拟原理及萘升华技术,对横掠钉头管的对流换热进行了实验研究。对管面上及钉头上的放热系数分别进行了测量,并对其做了比较。最后给出了计算钉头管平均放热的实验关联式。     

分离式热管管内凝结换热的研究

在1:1模型上对分离式热管管内换热特性及不凝结气体扩散规律和对凝结换热的影响进行了试验,得出分离式热管换热器有一最佳充液率,其值为40%左右,凝结换热系数随着蒸汽压力的增加略有降低,在本实验的压力范围内,降低了9.3%。不凝结气体对分离式热管的凝结换热仅影响冷凝段下部一小部分,通过排气阀排出不凝性气体可有效地改善冷凝段下部的凝结换热,随着压力的增加不凝结气体对分离式热管冷凝段的影响减小。     

加热炉炉壁热损失分析模型

从三维导热模型出发,研究了大型工业加热炉炉壁热损失模型,应用迭代法计算炉墙内外壁面与流体的对流传热系数,从而可以准确计算炉墙的热损失。以链条炉排方箱式燃煤炉为实例,验证了加热炉的空气侧对流传热系数、烟气侧对流传热系数及炉墙传热系数的计算方法。     

滴形管换热器壳程换热特性的实验研究

利用热质比拟原理及萘升华技术，对滴形管换热器壳程的换热特性进行了实验研究。讨论了排列方式对管束平均放热的影响以及放热系数随流动方向上排数的变化规律。给出了计算管束平均换热系数的实验关联式。实验结果表明，滴形管束和圆管管束相比具有强化传热的显著优点。