波纹换热管管内强化传热实验研究

管内以水为介质,管外以饱和蒸汽为热媒,通过实验研究了φ5／φ19波纹管的传热特性。测试了 RP=1800~24000的换热系数,并通过拟合获得了该种规格波纹管的传热准则关系,并表明波纹管具有 良好的强化传热性能,传热系数比光滑直管大2.5~3倍;波纹管加工尺寸误差对传热性能的影响不明 显。     

三维内肋螺旋管内强化换热实验

采用实验方法测试了三维内肋螺旋管内的流动传热性能。实验用的螺旋管曲率δ=0．0663,测试段长1．15m,试验工质为水。对螺旋光管和两种不同结构尺寸的三维内肋管进行了测试,测量的雷诺数范围约为Re=1000～8500。结果表明,三维内肋对螺旋管内的对流换热仍然有较大的强化效果,同时流阻也有一定程度的增加。与未加肋的螺旋光管相比,在测试的流动范围内,两种三维内肋管的平均换热强化比达1．71和2．03．热力性能系数为1．2～1．66。     

强化管内沸腾换热实验研究

主要研究在低过热度下微槽对流动沸腾换热特性的影响,分别以单工质甲醇和甲醇与甲苯的混合物为工质对不同流量情况下光管、直槽管和螺旋槽管的流动沸腾换热特性进行了实验研究。研究结果表明：对单工质甲醇来说,螺旋槽管可以明显起到强化传热作用,而且流量越低,强化传热效果越明显。对混合工质来说,当流量较低时,螺旋槽管强化传热效果不明显,而在流量较高时,强化传热效果比较明显。无论是单工质还是混合工质,直槽管在实验所能达到的壁面温度条件下不能起到明显的强化传热效果。还给出了螺旋槽管强化传热的定性解释。     

三维波纹板强化换热实验研究

对插入管内的三维波纹板、Z型带在高温低速换热条件下的强化换热进行了实验研究。除研究对流换热外,还尝试建立一种假想计算模型,将插入物对管壁的辐射换热量从总换热量中分离出来。计算得出:当气流平均温度为550K,R_e为2100时,辐射热占总热交换量的22％。补充和完善了通常的对流换热准则方程,并设计了三维波纹板。     

水平单管内换热实验研究

利用隔膜泵作为系统动力输出源,搭建了单管内传热和流动测试实验台,对制冷剂R22在水平单管内的换热性能进行了实验研究,考察了不同蒸发温度和不同冷凝温度对总传热系数、制冷剂表面换热系数和管内压降的影响.实验结果表明:总传热系数和制冷剂表面换热系数均随着蒸发温度和冷凝温度的上升而增大;管内压降随着蒸发温度的上升而减小,随着冷凝温度的上升而增大;对于同一根实验管,在相同的冷却水流量和制冷剂质量流量下,最佳蒸发工况为10℃;冷凝实验中,总传热系数和制冷剂表面换热系数在40℃时高于其他两种冷凝温度时的值,但35℃冷凝时,管内压降高于其他两种工况.     

自激振荡脉冲射流强化换热实验研究

对自激振荡射流强化换热的机理进行了初步探讨，并对有无共振腔时的换热情况进行了对比实验。实验中发现，由Helmholtz共振腔产生的自激振荡脉冲射流增强了管内流体的掺混，破坏了边界层，从而达到了强化换热的目的。实验中还发现，当共振腔两端的压差增大时，将产生更为强烈的脉动流，明显地提高流体的紊流程度，从而强化了管内流动换热。     

谐振腔内沉积水膜对蒸汽湿度微波谐振腔法测量精度的影响

微波谐振腔法测量蒸汽湿度时，由于液滴的沉积在谐振腔内壁会形成一层水膜。分析了沉积水膜在腔内的分布及水膜对测量结果的影响。结果表明：在水膜较薄时，其对测量结果的影响非常小，随着水膜厚度的增大其影响明显增加。用于汽轮机排汽湿度测量时，谐振腔内壁水膜厚度不到10μm，忽略水膜影响引起的测量误差只有0.1％。图4表1参8     

重力热管单线内螺纹分布强化换热实验研究

采用实验方法,研究了不同的内螺纹分布和油浴温度等因素对热管换热特性的影响。实验选用的热管材料为紫铜,外径16 mm,壁厚3 mm,长度为200 mm,传热工质为水,充液率为20%。实验结果表明:在同一油浴温度下,内螺纹重力管的启动特性要优于光滑重力热管。对比不同油浴温度下,布置内螺纹能够有效地降低热管的工作温度。实验选型的内螺纹仅布置在蒸发段不会提高热管的换热系数,而在绝热段和冷凝段布置内螺纹则能够使换热系数显著提升,且随油浴温度的增加,换热系数线性增加。     

膜式全热换热器EHD电场强化换热的实验研究

为提高膜式全热换热器的换热效率,对换热器中流场施加高压电场,在相同的实验条件下,通过测量换热器的显热和潜热效率来分析外加高压电场对换热效果的影响,并且在此基础上,测试了不同电极电压、风速情况下换热器的换热效果。实验结果表明,在换热器流场中施加高压电场,能够有效地提高换热器的显热效率,对潜热效率的提高则不明显;在低风速的条件下,强化换热效果更加明显。     

一种强化太阳能换热的新型涡流发生器换热机理与实验研究

提出一种强化太阳能热风干燥器和集热器气侧换热的新型涡流发生器—斜截半椭圆柱体,并对其进行了实验研究及机理分析。在雷诺数为4000～38000的紊流范围内对矩形风道内分别布置单排一对直角三角翼、矩形翼、梯形翼、斜截半圆柱体、斜截半椭圆柱体等涡流发生器的强化传热效果和压降特性进行了对比实验。实验在稳态的气水逆流换热方式下进行,并固定各涡流发生器的高宽比为1/2,该迎流攻角为60°。结果表明,斜截半椭圆柱体是具有优越的强化气侧换热效果和低压降特性的新型涡流发生器。该对这种新型涡流发生器强化换热的机理作了初步分析。     

圆管内相变微胶囊悬浮液换热特性实验研究

实验研究了质量浓度为2%和5%的相变微胶囊悬浮液在等热流加热圆管内的对流换热特性,结果表明:相变微胶囊颗粒的加入明显增强了溶液的冷却效果,有效降低了管道壁面温度,并且悬浮液浓度越高,管道壁面温度越低;相变微胶囊悬浮液使管道入口段的局部努塞尔数明显增大,但随着流程进行,对流换热增强的幅度减弱;和水相比,浓度2%的相变微胶囊悬浮液的平均努塞尔数提高11%,悬浮液具有较好的强化换热效果;但浓度5%的悬浮液的平均努塞尔数低于水,这是由于5%的悬浮液粘度增加明显,悬浮液的高粘度和低导热率减缓了圆管中心处微胶囊颗粒的吸热相变,降低了5%悬浮液的强化换热效果。     

沼气池内PEX螺旋盘管换热性能实验研究

建立PEX螺旋盘管加热沼气池的实验平台,对影响盘管换热的运行参数(热媒入口温度、平均流速)和设计参数(螺旋管直径、螺距)进行实验研究。对比分析不同因素对沼气池内温度变化、盘管换热量和传热系数等参数的影响。结果表明:入口水温对螺旋盘管换热性能的影响大于管内平均流速,提高螺旋盘管入口水温可显著缩短沼气池的预热时间,将入口水温由40℃升至70℃后,对应的预热时间由15 h以上缩至5.4 h;螺旋盘管的平均传热系数随螺旋直径的增大、螺距的减小而减小;改变螺旋直径对水平方向上的沼液温度分布影响较小。     

基于船用板式换热器脉动流强化换热实验研究

为探索和研究某型船用板式换热器在脉动流动下的传热特性,利用往复泵作为脉动源,将脉动源安装在冷水侧,以此来研究在脉动振幅0.03 MPa、不同频率、过渡流态下上游脉动对换热效率的影响。实验在Re(3 000~8 000)、脉动振幅0.03 MPa、脉动频率(0.5~1.1 Hz)参数条件下进行。实验结果表明:在加入脉动之后,板式换热器冷水路和热水路之间的热量传输速率大大提高;在脉动振幅0.03 MPa,Re为3774,脉动频率0.55 Hz时,换热效率提高了59.8%;并且随着Re增加,最弱脉动频率出现在0.66 Hz附近。     

窄通道内流动沸腾强化换热研究进展

窄通道具有结构紧凑、传热效率高等优点。随着科技发展,窄通道已经成为强化换热的常用结构形式之一,被广泛应用于各种换热设备。由于窄通道内间隙内气泡的尺寸受限,气泡在发展过程中会受到挤压而发生变形,带走大量的潜热,引起汽液界面的扰动,换热性能较常规通道有很大区别。本文综述了窄通道内的主要流型及转变准则;介绍了几何与工况参数变化对窄通道内换热效果影响的传热实验研究;分析了窄通道中传热机理以及两相摩擦压降机理,并对关联式进行了总结与评述;对窄通道内强化换热的机理与进一步强化换热的方法进行归纳总结;结合目前实验与理论研究总结了现存问题,为窄通道内流动沸腾强化换热的进一步研究提供了参考。     

管内单相对流强化换热及阻力特性的实验研究

通过实验对光管、内覆丝网管、轨槽管及多头内肋管进行了强迫对流换热和阻力特性的研究。根据工程需要，选用适当的准则对这些管子的强化传热进行了评价，在实验范围内得出了最佳管型。     

纵向涡强化竖直平板自然对流换热的实验研究

对纵向涡强化竖直平板自然对流换热进行了实验研究。结果表明，在一定的Rayleigh数范围内，直角三角翼纵向涡发生器的攻角、翼高、翼宽等几何参数是影响强化换热的主要因素。存在最佳攻角；宽高比一定时，翼高和翼宽的变化会影响换热的效果。发现在直角三角翼阵列中前排直角三角翼产生的纵向涡可以强化后排直角三角翼纵向涡的换热。将直角三角翼与矩形低肋换热表面的性能作了对比性实验，在其他条件相同的情况下，直角三角翼强化换热的效果优于矩形低肋。     

复合相变材料调控机理与强化换热的实验研究

为获取相变温度、潜热和导热性都比较合适的相变材料,本文使用高熔点的固态石蜡(熔点为70℃)和低熔点的液态石蜡(熔点为5℃)按照不同比例进行配比实验,来获得不同相变范围的相变材料,以适应实际应用的要求.制备了五种复合相变材料样品,使用差式扫描量热仪(DSC)测试其参数.并选用孔隙率均为95％,孔隙密度(pores per...     

CO2不同螺纹管管外强化换热的实验研究

通过对CO2的物理特性及水平光管与不同螺纹管管外沸腾换热进行实验研究,得出了换热系数随蒸发压力和热流密度的变化关系。拟合得出CO2在蒸发压力的范围为2.6~3.6MPa、热流密度为10~50 kW.m-2的换热关联式h=A.qn。与Cooper预测值的偏差在±15%之内,与Ribatski关联式预测值的偏差在±7%之内,与Ye实验关联式预测值的偏差在±9%之内。在CO2在光管管外沸腾换热的基础上进一步研究其在螺纹管管外沸腾对换热的强化效果,为CO2强化换热进一步发展提供依据,具有一定工程实践意义。