降膜蒸发过程的传热性能研究

对圆管和平壁的降膜蒸发过程的传热机理及影响因素进行了分析,并对已有的实验结果进行了比较;已有的实验研究主要是围绕圆管或平壁来进行,不利于找出最佳加热元件;提出在平壁表面加圆管型肋的复合加热元件,对其进行研究有利于找出最佳加热元件,对提高降膜蒸发传热效率极具实用价值。     

竖直圆管内R113的降膜换热特性数值模拟

为开发适用于低温热源的高效降膜蒸发换热装置,本研究采用FLUENT软件对低沸点有机工质氟利昂(R113)在竖直管内汽液两相逆流降膜蒸发进行模拟研究。汽液界面捕捉选用VOF模型,并通过udf编程模拟汽液两相蒸发传热,研究了喷淋密度、热流密度及入口温度对R113降膜蒸发换热的影响。结果表明:在一定结构参数下,存在降膜换热最佳喷淋密度;在一定喷淋密度下,热流密度对降膜换热影响显著,且热流密度越高换热效果越好;随着入口温度升高,降膜换热效果削弱,且高于某温度后其对降膜换热几乎没有影响。     

波纹管降膜蒸发器强化传热技术

本文描述了管式换热器的强化传热技术，并从传热机理出发，对波纹管降膜蒸发器的结构特点和强化传热特性进行了分析，阐述了波纹管降膜蒸发器的防除垢性能及其存在的问题。     

波纹管降膜蒸发器传热性能的研究

本文分析了影响波纹管降膜蒸发器传热性能的主要因素，以葡萄糖溶液为工质，通过实验研究，建立了传热系数准数经验关联式，研究结果表明，准数经验关联式计算值与实验值吻合较好，为工程设计提供了参数依据。     

竖直螺旋槽管壁面液膜在蒸发/冷凝时的传热特性的研究

研究竖直螺旋槽管壁面液膜在传热条件下的液膜形成及流动特性，建立了单组分流体的物理和数学模型并得出解析解，且分析了壁面液膜在蒸发，冷凝及无热传输时的液膜厚度分布及速度分布，结果表明，液膜的形状主要受表面张力影响，在表面内弯处流膜较厚，而在槽道起始部液膜较薄，相对于光滑直管，竖直螺旋槽管壁面液膜具有均匀的厚度分布和更好的传热传质性质，特别在冷凝时壁面液膜更薄且分布更加均匀。     

水平圆管蓄热器的传热及非线性特性研究

利用Fluent 软件对水平圆管外石蜡受热融化的相变蓄热过程进行数值模拟,采用基于焓法的凝固/融化模型,考虑自然对流,建立圆管外石蜡融化模型,其左右壁面冷却温度为293 K,上、下壁面为绝热边界条件,中间加热管壁温度为363 K,矩形腔宽为60 mm,分别取30,60和120 mm底边长作为特征尺寸,中间圆管直径为20 mm,分析圆管外石蜡受热融化后液相区石蜡的非对称流动特性。结果表明：当瑞利数Ra=5.27×106时数值解的轨迹在相空间中呈现一个不动点,表明是一个稳定定态解;当Ra=4.22×107时数值解的轨迹在相空间中为一封闭曲线,表明解是周期振荡解;在Ra=3.38×108时数值解的轨迹在相空间中没有确定的周期,解是随机的;数值结果揭示了在相同的冷却和加热温度下,改变模型的特征尺寸,融化过程的解不止一个定态。     

Numerical Study on Flow Heat Transfer Characteristics of Horizontal Tube Falling-Film Evaporator

As an efficient and energy-saving heat exchange technology,horizontal tube falling film evaporation has a great application prospect in refrigeration and air co...     

环形布膜器垂直管内R113降膜蒸发换热特性数值研究

通过建立垂直管内降膜蒸发物理数学模型,对环形插头型布膜器管内R113的气液两相逆流降膜蒸发换热特性进行二维非稳态数值研究,分析了管内液膜流动分布以及壁面温度和液膜表面温度分布,对比了加热前后液膜厚度的变化.结果表明:随着降膜蒸发过程的进行,液膜下端开始出现液滴飞溅,且不断向上端发展;R113在管内降膜蒸发过程中壁面温度和液膜表面温度沿流动方向逐渐升高,气相温度变化趋势则相反;从壁面到管中心,温度沿径向逐步降低,在近壁面1mm前后其分布趋势相反;加热后液膜厚度明显减小,且下游液膜厚度变得相对均匀.     

水平螺旋管外冷凝换热的理论分析与实验研究

用改进的Nusselt—Rohsenow方法分析了水平螺旋管外的层流膜状冷凝换热。考虑了粘性和重力的影响以及离心力对液膜流动和换热的影响。通过分析,得到了较通用的无量纲冷凝方程,并导出适合于其它几何形状换热元件的冷凝换热方程。经数值计算得到了在不同条件下的局部Nusselt数(Nu)和平均Nusselt数(?)。理论结果得到了实验数据的验证,并推荐了实用的传热计算公式。     

Experimental Study on Hydrodynamic Behavior of Falling Film over Vertical Tube

Falling film configurations play an important role in characterizing the heat transfer due to changes in hydrodynamic behavior.The purpose of this study is to establish a novel film distributor to investigate the hydrodynamic behavior of the falling film on the vertical tube.The falling film thickness and flow patterns on the vertical tube were analyzed at a feed water temperature of 30℃ for film Re ranged from 53 to 4544 and the heat fluxes ranged from 1.33 to 49.45 kW/m2.The correlation betwee...     

分离式热管小螺旋管蒸发段换热特性的实验研究

将小螺旋管应用于分离式热管的蒸发段。通过采用玻璃管和不锈钢管模拟分离式热管的蒸发段,对不同充液率和热流密度下,小螺旋管管内流体的流动与换热特性进行了实验研究。通过可视化实验观察小螺旋管蒸发段管内流型,初步分析热流密度和充液率对流型转换的影响,讨论壁温分布与管内两相流流型的关系。提出螺旋管内的脉冲震荡和二次回流使得管内流体的紊动强化,从而使平均换热系数和临界热流密度得以提高,不会产生壁温飞升,具有较好安全性的结论。     

倾斜降膜蒸发特性实验研究

以电加热作为供热热源来模拟太阳能,研究了不同工况下倾斜降膜蒸发特性,通过对蒸馏器吸热面和冷凝面划分等间距小区段,根据液膜和冷凝面的温度分布,利用Dunkle模型预测了蒸馏器的产水速率.结果表明:热流密度、单位长度给水质量流量、倾斜角度和单位长度冷却水质量流量是影响蒸馏器产水速率的主要因素;产水速率随着热流密度的增大呈线性增加;在单位长度给水质量流量为5.5～10.0kg/(h.m)时,产水速率随着单位长度给水质量流量的减小呈线性增大,单位长度给水质量流量为0.7～5.5kg/(h.m)时,产水速率波动较小;在倾斜角度为15°～60°时,产水速率随着倾斜角度的增大而增大;冷却水均匀地流过冷凝面上表面有助于增大蒸馏器的产水速率;蒸馏器吸热面和冷凝面划分的区段越多,模型预测值与实验值吻合越好.     

扁管凝结换热的试验研究

对某散热器有限公司提供的两种型号的冷却扁管进行了管外凝结换热试验。采用线性回归法(最小二乘法)拟合出换热系数与管内流体流速之间的关系,并利用测量值的方差σ~2对拟合方程的精度进行检验。从拟合方程得到两种试验扁管管内外换热准则关系式,管型Ⅰ和管型Ⅱ的管外凝结换热系数分别为11 981.78、11 004.74 W·m~(-2)·K~(-1)。从拟合方程和两种管型的长宽比可以得出:扁管的长宽比越大,管内流体的湍流越充分,越有利于管内对流换热,但不利于管外凝结换热。     

多孔表面管沸腾传热试验研究

针对烧制成多孔表面管,进行了传热性能研究,试验表明：多孔管可以显著地强化多孔侧沸腾传热,民同规格光滑管传热性能试验对比,其沸腾给热系数比光滑管提高５－６倍。     

Experimental Study on Condensation Heat Transfer Characteristics inside an Inclined Wave-Finned Flat Tube of Direct Air-Cooling System

In this paper, the condensation heat transfer characteristics of parallel flow and counter flow inside an inclined wave-finned flat tube is investigated experimentally. The condensation heat transfer coefficients are analyzed based on the experimental results. Results of experiments show that condensation heat transfer coefficient decreases as the temperature difference ?t=t_s-t_w increases and mass flow rate decreases. The parallel flow has a similar development with the counter flow, and the condensation heat transfer coefficient of counter flow is less than that of parallel flow under the same air cooling conditions. In addition, condensation heat transfer coefficient correlations are also obtained under experimental ranges. The calculations agree well with the measured data and the agreement is seen to be within ±4% for the parallel flow and ±5% for the counter flow.     

定壁温水平传热管外降膜对流显热换热特性理论研究

采用层流模型对定壁温边界条件时水平管外垂降液膜的强制对流显热换热性能进行了数值计算。计算中对管顶部的冲击滞止区和管侧部的自由绕流区分别采用不同的坐标变换方法进行微分方程组筒化。根据滞止区计算结果确定自由烧流区的初始边界条件。计算结果证明管径对平均换热系数的影响不容忽视。定壁温条件时的平均换热系数比定热通量时约高12％到20％左右。     

H型鳍片管的传热与流动特性试验研究

H型鳍片管是一种新型高效强化传热管。对一定结构的H型鳍片管与螺旋翅片管换热器进行了比较性半工业试验研究,得到了H型鳍片管换热与阻力准则关系式,并与相同结构参数的螺旋翅片管进行比较。根据实验结果得出:H型鳍片管换热与阻力特性均优于同结构参数的螺旋翅片管。     

波纹内翅片管内空气强化传热特性的研究

研究了一种波纹内翅片管的换热特性，得出了所测参数范围内沿程温度及换热系数分布特点，并比较了相同管径的内翅片波纹管和光管的综合换热效果，结果表明：高Re数时管子与翅片间的接触热阻对传热性能有较大影响；波纹内翅片管的综合换热效果强于光管，而且在低流速下换热强化效果更加明显。     

水平外波纹管降膜管间流型转变

相比于光管,外波纹管的壁面凹凸结构可增加换热面积,从而提高水平管降膜蒸发器的传热特性。准确预测溶液管间流型是提高传热传质性能的关键步骤。建立了水平管降膜实验装置,研究管间距、溶液浓度、管型对降膜流动过程管间流型转变的影响。结果表明:随着雷诺数(Re)的增加,管间流动形态依次出现滴状流、滴柱状流、柱状流和柱片状流和片状流;对于每一种流型转变所对应的Re,外波纹管明显低于光管,并随管间距的增大而增大,随NaCl溶液质量分数的增大而减小;相较于光管,两种外波纹管更易在较低Re下获得各稳定流型。流型转变边界可以通过流体Re与伽利略数(Ga)之间的函数关系式描述。通过拟合实验数据,得到了3种管的流型转变关系式。     

Measurement of Falling Film Thickness Around a Horizontal Tube Using a Laser Measurement Technique

A new optical method for the non-intrusive measurement of falling film thickness on the perimeter of horizontal tubes is described. The technique uses a high-speed digital video camera to capture the images of the liquid interface that are illuminated by a laser sheet, with the contrast enhanced by a fluorescent powder in the fluid. The results are compared to those predicted by the Nusselt falling film theory, showing relatively good agreement around the upper perimeter of the tube but much poorer agreement on the lower perimeter. The corresponding effects on heat transfer have also been estimated.