管内插入物强化高粘液体传热

在Pr=135和雷诺数为300～3500条件下,对10种不同类型和参数的插入物进行传热及流阻实验、机理分析和性能评价,分析表明对于高粘液体传热,置换型插入物是最适宜的类型。又通过分析插入物传热和阻力特性对其效益的影响,指出以节省面积或功耗为目的时,用插入物强化传热的途径应当是尽可能提高传热系数,特别是低雷诺数下的传热系数,插入物引起的阻力增加可由降低雷诺数来补偿,最后以交叉锯齿带插入物的开发作为实例,说明上述两点结论的作用及其工业应用的可行性。     

用管内插入物强化高粘液体传热的途径

一、前言高粘度液体的传热,是化工、炼油等工业生产中常遇到的问题。由于物料的粘度高,操作雷诺教通常较低,因而管内传热膜系数低,传热不均匀,传热面积大,泵功耗大。显然,进行强化高粘度液体传热的研究是很有意义的。     

管内片条插入物强化传热试验及其性能比较

介绍作者提出的几种纵向片条插入物的传热和压降试验 ,研究了内插件的强化传热机理 ,并与国外 Shaha等以及华南理工大学的其它片条插入物试验结果作了比较。     

新型管内插入物——立交盘强化传热的实验与模拟

对装有新型强化传热管内插入物-立交盘的管路压降与传热情况进行了实验研究,并利用计算流体力学方法模拟了结构参数变化对传热及压降的影响。实验方面,通过不同黏度的测量物系,测定了Reynolds数为2×10^-4～4×10⁴时装有立交盘管路的压降,得到了摩擦系数与Reynolds数的关系曲线,并拟合了关联式,结果表明相同条件下装有立交盘的管路其压降为空管的7～40倍。其次,利用蒸气加热麦芽糖浆的传热实验,测量了水平放置与垂直放置条件下空管与装有立交盘时管路传热情况,拟合了相应的传热关联式,结果表明爬流条件下水平放置时传热强化倍数为2～3.5倍,垂直放置时传热强化倍数为2.5～4倍。最后,采用计算流体力学的方法,利用Fluent软件对立交盘的传热及流动过程进行了模拟研究,考察了结构参数变化对传热及压降的影响,整合了内外流道直径比及长径比对传热及压降的影响关联式,为立交盘的优化设计提供了理论依据。     

用管内插入物强化高粘液体传热的途径[摘]

本化是用于强化高粘液体传热的新型插入物开发工作的第一阶段。其目的,是通过对三类插入物的较系统的实验研究和分析,找出适宜的插入物类型,并通过分析插入物的传热特性和阻力特性对其效益的影响,找     

利用插入物进行强化传热的试验研究

工业的发展、节能及新能源开发等都迫切需要装备尺寸小、重量轻和容量大的换热器。要达到这一要求，必须采用强化传热技术增强换热器中的换热工况。围绕着强化传热，国内外进行了不少研究，文献［1]对此作了比较详细的报道。本文研究的是用一种新的、比较简单的方法进行强化传热，即在管间插入强化元件以提高传热效率。1试验原理与装置简介流体流动时，在紧靠壁面的一薄层内呈滞流状况，流速很低。滞流层的存在，使这一层流体得不到充分混合，传热系数降低；同时，由于流体具有粘性，流动时具有内摩擦，这是流动阻力产生的根源。如果能破坏…     

螺旋槽管内流体传热性能数值研究

研究了螺旋槽管内径Di、螺距P、槽深e等各因素对管内流体传热性能的影响,用数值模拟法进行传热系数数值计算,并与相同材质、相同直径和壁厚的光管同步对比。对计算结果进行线性回归处理,确立Nu与Re的关联式。结果表明,螺旋槽管具有较好的传热强化作用,在同等Re工况下,其传热系数较光管提高10%～60%。     

扁材多孔管内单相流体换热

对水力直径分别为0.72 mm的矩形扁材多孔管和0.86 mm的圆形扁材多孔管中单相流体换热特性以及流动压降进行了实验研究.流体Re小于500时,随着热通量的增大,Nu减小;随着Re的增大,热通量对Nu的影响减小,Nu趋于一致.实验结果显示,这些变化是由于入口段效应和共轭效应相互制约的结果.圆形扁材多孔管的Nu高于矩形扁材多孔管的Nu.对于乙醇溶液,低热阻时,入口温度越高,压降随热阻的增大降低的斜率越小,随着热阻值的增大,压降降低速率减小趋于平缓.对水、酒精和丙酮进行了单相对流换热的研究.通过比较发现,3种流体的换热特性并不相同,而且差别很大.在同一热通量和入口温度条件下,相同Re,乙醇的Nu最大,丙酮次之,水的Nu最小.同时测试了不同乙醇浓度水溶液的换热特性,发现随着乙醇浓度的增大,溶液的Nu由基本保持不变到随着Re的增大而增大,并且乙醇浓度越大相邻浓度间的Nu差别越大,出现以上现象的理论原因还有待进一步的研究.     

管内插入螺旋线圈强化传热的研究

<正> 一、引言 节能与节材以及提高经济效益的需要促进了强化传热研究的蓬勃开展,强化传热追求的目标,其一为在给定传热量的情况下,不仅希望新设计的热交换器的体积尽可能地小而同时能减少输送流体所需的功率。此外,对已有的换热器希望提高其容量或者减少传热温差以便利用低温热源。通过传热方     

π型静态混合元件强化粘性流体传热的研究

<正>静态混合器是七十年代发展起来的一种管式静止混合设备,广泛应用于混合、萃取、乳化、吸收和传热等化工单元操作,尤其适用于气体和中、高粘度液体介质的传热,强化效果十分显著.所用元件的类型达30多种.作者在对现有静念混合元件进行分析的基础上,提出了一种结构简单的π型元件,这种元件可简单地依靠扭曲(或冲压)成型.图1是π型元件的结构示意图,用扭角大小来表示元件成型后的扭曲程度.     

Study of Single Phase Flow Heat Transfer and Friction Pressure Drop in a Spiral Internally Ribbed Tube

The experimental results of single‐phase flow heat transfer and pressure drop experiments in the turbulent flow regime in a spirally ribbed tube and a smooth tube are presented in this paper. The ribbed tube has an outside diameter of 22 mm and an inside diameter of 11 mm (an equivalent inside diameter of 11.6 mm) and the smooth tube has an outside diameter of 19 mm and an inside diameter of 15 mm. Both tubes were uniformly heated by passing an electrical current along the tubes with a heated length of 2500 mm. The working fluids are water and kerosene, respectively. The experimental Reynolds number is in the range of 10⁴–5 · 10⁴ for water and is in the range of 10⁴–2.2 · 10⁴ for kerosene. The experimental results of the ribbed tube are compared with those of the smooth tube. The heat transfer coefficients of the ribbed tube are 1.2–1.6 fold greater than those in the smooth tube and the pressure drop in the ribbed tube is also increased by a factor of 1.4–1.7 as compared with those in the smooth tube for water. The corresponding values for kerosene are 2–2.7 and 1.5–2, respectively. The heat‐transfer enhancement characteristics of the ribbed tube are assessed. This tube is especially suitable for augmenting single‐phase flow heat transfer of kerosene. Correlations for the heat transfer and the pressure drop for the spirally ribbed tube are proposed, according to the experimental data.     

垂直受热通道中气液两相流传热性能的研究

在垂直受热通道中气液两相流的传热是一种从单相流、泡状流、弹状流、搅拌流直至环状流的各种流型的气、液两相复杂传热。本文采用了特制的实验研究设备,以水及其蒸汽为介质,研究了各种流型的传热特性及其影响因素(进料质量流速、热通量以及干度等),探讨了成膜条件,并用J.C.Chen双机理传热模型计算、分析了在不同情况下各机理对传热所起的作用。     

不互溶混合工质R-113和水在水平管内冷凝及强化传热研究

本文以R-113和水为混合工质,在水平光滑管和七种管型的内螺旋翅片管内进行不互溶混合工质蒸汽的冷凝传热研究.根据光管实验,发现冷凝液相的流动结构是影响传热的主要因素,建立了凝液两相流动的三个流动模型;并据此获得提高管内传热膜系数之途径.     

扰动元件强化粘稠液体传热的研究

针对粘稠液体传热系数很低这一现象,开发了MC新型强化传热扰动元件。该元件以圆环作为基本扰动部件,在一个横截面上将若干个小圆环以不同方式组合成一个单元,形成圆弧网格型或球网格型.圆环与管子内壁紧密接触,单元节距可以改变构成不同线密度。以1％CMC水溶液作为粘性介质对节距为24、40、60、80、160及400～40 mm变密度六种元件进行实验研究。在Ae<100,Pr数为5～1300m范围内,管内传热膜系数较光管增加4～6倍,摩擦因子为光管的10～20倍。因此可以认为MC型元件是一种低阻高效的传热强化元件。并从流体力学基本原理对强化机理进行了分析。     

螺旋槽纹管管内单相油传热及流阻的实验研究

以单相机油为介质 ,研究了普通螺旋槽纹管、开发出的W形螺旋槽纹管的管内传热及流动阻力性能 ,并与圆形光滑管进行了比较 ,整理出了相应的传热及流动阻力关联式。该研究结果为以油为介质的换热器的设计及改造提供了理论依据     

Heat Transfer Augmentation and Entropy Generation Analysis of a Helically Coiled Tube with Internal Longitudinal Fins

Heat transfer augmentation and entropy generation were investigated for a helically coiled tube with internal longitudinal fins. The Nusselt number, friction factor, thermal‐hydraulic performance ratio, and augmentation entropy generation number were calculated and analyzed. The results indicated that the internal longitudinal fins enhance the secondary flows and increase the temperature gradient near the tube wall, which in turn increase the heat transfer. It was found that the helically coiled tube with internal longitudinal fins provides the best integrated performance over the range of computed Dean numbers. The Nusselt number rised by 20–35 % with a corresponding 27–56 % increase of the friction factor. The computed results indicated that augmentation entropy generation numbers are approximately changed between 0.012 to 0.132 levels, i.e., the novel helically coiled tube with internal longitudinal fins is more efficient than that without internal fins.     

锯齿型螺旋翅片管束传热特性实验研究与传热关联式评价

对一种锯齿型螺旋翅片管束的传热特性进行了系统的实验研究,基于实验结果提出了该管束的换热关联式,并与现有的相关关联式进行对比分析。研究发现,当纵向管排数小于4时,管束换热的Nu随管束的增加而增大,而当管排数不小于4时,管排数对管束换热的Nu影响不显著。现有的关联式之间差异较大,评估关联式应综合考虑关联式预测值与实验值的偏差和关联式预测值与实验值随雷诺数变化趋势。     

再沸器单根换热管外围壳程流场沸腾传热的数值模拟

以再沸器中的换热管为研究对象,建立单根换热管外部壳程流体的三维有限元模型,采用描述沸腾的RPI模型对再沸器中单根换热管外部壳程流场的沸腾传热进行计算,得到不同边界条件对体积含气率与沸腾传热系数的影响。计算结果表明:气体体积含气率沿换热管中心轴线的流动方向逐渐增大;出口截面体积含气率与入口速度成负相关,与入口温度和热通量成正相关;沸腾传热系数与热通量、入口速度和入口温度成正相关。     

恒热流直管中纳米流体对流传热的实验研究(英文)

In this work, the laminar convective heat transfer performance and the pressure drop of water-based nanofluids containing Al2O3, TiO2 and SiO2 nanoparticles flowing through a straight circular tube were experimen-tally investigated. The experimental results showed that addition of small amounts of nano-sized Al2O3 and TiO2 particles to de-ionized water increased heat transfer coefficients considerably, while the SiO2 nanofluids showed the opposite behavior attracting the authors’ interests. An average of 16%and 8.2%increase in heat transfer coefficient were observed with the average of 28%and 15%penalty in pressure drop for Al2O3 and TiO2 nanofluids.