振动流化床内污泥颗粒与内置水平管的局部传热特性研究

研究了污泥颗粒在振动流化床中与浸没水平管的传热规律,考察了流化气速、振动频率和振幅对局部传热系数的影响,实验结果表明,局部传热系数因水平管圆周位置而异,局部传热系数随着气速、振动频率和振幅的增加呈先增长后降低的趋势。水平管的迎风面的局部传热系数要远远小于背风面。研究结果能为污泥在内置水平管的振动流化床的干燥设计提供理论依据。     

振动流化床宽筛分玻璃粒子与水平管局部传热特性

以宽筛分玻璃粒子为实验物料,测定了振动流化床与浸没水平加热管间的局部传热系数,研究了通气速率、振动频率和粒度分布对局部传热系数的影响.结果表明,浸没水平管局部传热系数随流化气速和振动频率的增加先增大而后逐步减小;小颗粒的存在有利于增强加热管与床层的传热;大颗粒比例的增加不利于管壁与床层的传热.由实验数据整理了预测局部传热系数的经验公式,经验公式与实验数据误差在20%以内,吻合较好.     

振动流化床浸没水平管传热特性研究

为了深入研究振动流化床浸没水平管的传热特性,分别以沙子和玉米细颗粒作为实验物料,用水平探头测定了振动流化床中这2种床层颗粒与浸没水平管间的传热系数,分析了操作气速、振动频率、空气进口温度等因素对传热过程的影响。结果表明:在低气速下,振动是影响振动流化床中传热的主要因素,振动的引入可以明显改善流化作用,可以在低气速下得到较好的传热效果,同时达到节能的效果。通过分析实验结果,建立了振动流化床的传热关联式,模型计算值与实测值能较好吻合。研究结果可为干燥膏状物料时确定适宜的操作参数提供参考。     

振动流化床中水平换热管与粗钛矿传热特性的研究

以粗粒级原钛矿为实验物料,测定了振动流化床与水平加热管间的传热系数,研究了粗钛矿在流化状态下的传热特性,并对影响传热过程的因素进行了分析,得出了适宜的操作条件。在操作气速0.1ms-1、振幅2mm及振动频率1100min-1的条件下,振动流化床水平换热管的传热系数达到最大值。实验结果为粗钛矿的高效节能干燥提供了重要实验依据。     

振动流化床与浸没水平管平均传热特性理论分析与实验研究

在二维流化床(240mm×80mm)中,以平均粒径dp为1.83mm的玻璃珠为物料,研究了振动流化床与浸没水平管间传热规律;考察了流化数、振动频率、床高、水平管管径等因素对平均传热系数的影响。采用自制探头对浸没加热管束和振动流化床层间平均传热系数进行实验测定,利用颗粒团模型,建立了振动流化床层与浸没水平管间平均传热模型,并对平均传热系数的理论预测值与实验测定值进行了比较。结果表明:计算值与实验值吻合较好,误差在±15%范围内。在较高流化数、低振动频率时,实验值处于理论值上方;随着振动频率、管径增大,平均传热系数实验值逐渐趋于理论预测值甚至低于理论预测值。结果可为带浸没水平管的振动流化床设计和研究提供参考。     

振动流化床中大颗粒与水平管局部传热特性

在二维振动流化床中,以平均粒径1.83 mm的玻璃珠为物料,研究了大颗粒与水平管间局部传热规律;考察了气速、振动频率等因素对局部传热系数的影响,同时与小米和小玻璃珠实验结果进行对比。结果表明:大颗粒与小颗粒局部传热系数有很大差异;对于大颗粒,低速下局部传热系数随振动频率的增大先增加后减小,高速下局部传热系数随着振动频率的增加而降低;一定振动频率下,气速小时局部传热系数在60°左右达到最大,气速逐渐增加后,其最大值向90°转移。通过实验数据得到了计算大颗粒与水平管局部传热系数的关联式,计算值与实验值吻合较好,误差在±20%范围内。结果可为带浸没水平管的振动流化床设计和研究提供参考。     

干污泥颗粒在振动流化床中的流体力学和水平管的传热特性

在240mm×80mm振动流化床中以干污泥颗粒为实验物料,研究了振动对临界流化速率和床层空隙率等流态化特征参数的影响,并考察了气速、振动频率、振幅和水平管加热功率对平均传热系数的影响。结果表明:振动的引进大大降低了颗粒的流化速率,同时提高了污泥床层空隙率。水平管的平均传热系数随气速和振动频率的增加呈先增加后减小的趋势,随振幅的增加而增加,而随水平管加热功率增加而减小。通过实验数据拟合得到平均传热系数的关联式,其计算值和实验值吻合较好。误差可控制在±10%。     

内置换热管振动流化床传热特性实验研究

在内置换热管的振动流化床中以玻璃珠为惰性粒子实验物料,测定惰性粒子振动流化床与加热管之间的传热系数,研究了惰性粒子处于流化状态时的传热特性,分析了操作气速、振动频率、惰性粒子直径等因素对传热过程的影响,建立了传热系数与各影响因素之间的关联式。研究结果可为干燥膏状物料时确定适宜的操作参数提供参考。     

大颗粒振动流化床颗粒临界流化速度研究

建立了带内置水平管的振动流化床,并以颗粒状磷酸一铵为实验物料对带内置水平管的大颗粒振动流化床颗粒临界流化速度进行了实验研究。结果表明,振动的引入对颗粒临界流化速度有着明显的降低作用;同样床层条件下振动频率和振幅越大,床层临界流化速度越低;振动对小粒径颗粒的影响稍强于大粒径颗粒;由实验数据拟合出用于预测该类流化床临界流化速度的经验公式,公式与实验数据吻合良好。     

混合颗粒在内置水平管振动流化床中流体力学研究

在内置水平管的二维振动流化床中研究了玉米粒与塑料珠颗粒混合物的流化特性,考察了颗粒质量分数、振动频率、振幅、内置水平管和振动强度对床层压降及临界流化压降的影响。实验结果表明,在混合颗粒的振动流化床中,固定床阶段,相同条件下床层压降随着玉米粒质量分数的增大而增大,流化床阶段随玉米粒质量分数增大而减小;内置管的引入增大了床层压降;振动的引入增大了固体床阶段的床层压降,降低了流化床阶段的临界流化压降;振动对大粒径的影响小于小粒径;由实验数据拟合出的用于预测带内置水平管的混合颗粒振动流化床临界流化压降的经验公式,经验公式与实验数据基本吻合。     

Heat Transfer between Immersed Horizontal Tubes and Aerated Vibrated Fluidized Beds

Heat transfer coeffients between an immersed horizontal tube and an aerated vibrated fluldlzed bed are measured. There is a maximum value in the h-Г experlmental curve. The heat trander coefllcient increases with decreases in particle diameter in the fully fluidized region. The particle density has less effect on the heat transfer coetftclents. High smplltude and low frequency, or low amplitude and high frequency are favorable to heat transit. Exceedingly high gas veloclty is unfavorable to the surface-bed heat transfer. A model based on the ‘pocket‘ theory was proposed for predicting the surface-to-bed heat trausfer coefllclents in fully fluldlzed region. The predlctlons from the model were compared with observed data The reasonable fit suggests the adequacy of the model.     

振动流化床与浸没水平管间局部传热系数的测试方法

本文提出了振动流化床中测试水平加热管局部传热系数的新方法。该法考虑了管体温度场的非均匀性对测量结果的影响。根据管体的材质和结构。扣除了由于分布引起热损失。从而采用较简单的测试手段就能够获得较准确的局部传热系数数据。将本所所得测试结果与其他研究者的测试结果作了比较。并上局部热系数求得的平均传热系数和实测的平均传热作了比较。结果表明,本文提出的测试方法可靠。     

低质量流率蒸汽真空水平管内凝结传热特性的实验研究

对换热长度为3.4 m、内径为38 mm的真空水平管内的蒸汽凝结流动换热特性进行了实验研究。分析了蒸汽质量流率小于9 kg/(m²·s),蒸汽饱和温度为50、60和70℃,换热温差为3~7℃时对凝结过程的影响。通过对分层流动冷凝换热机理分析,建立了热分区角计算模型。实验结果表明,热分区角随着质量流率的增加而增加,随着传热温差的增大而增大;饱和温度对管内凝结的局部传热系数和热分区角影响较小。通过以热分区角为分区界限,建立了局部传热系数经验关联式,在预测实验工况下,对于管顶部膜状冷凝区,预测精度在±25%以内;对于管底部冷凝液对流换热区,预测精度在+25%~-35%。     

纳米石墨冷冻机油对R600a流动沸腾换热的影响

搭建了纳米冷冻机油/制冷剂水平光管内流动沸腾换热测试实验台,研究了石墨/R600a纳米制冷剂在水平直光管内流动沸腾换热特性,分析了纳米石墨对含油制冷剂流动沸腾换热的影响。实验测试段为总长2.5 m、外径9.52 mm、内径8 mm、壁厚0.76 mm的紫铜管。在质量流速为150、200、250、300 kg·m^-2·s^-1下,分别测量纯R600a、含油R600a、不同质量分数(0.05%、0.1%、0.2%)纳米石墨冷冻机油和R600a混合物在水平光滑圆管内流动沸腾传热系数随干度的变化趋势。实验结果表明:纳米石墨的添加增强了含油制冷剂的流动沸腾换热。实验获得了基于石墨的含油纳米制冷剂流动沸腾换热关联式,关联式的预测值与94.5%的实验数据偏差在±15%以内。     

水平横槽纹管内氨沸腾换热及压降特性实验研究

对水平横槽纹管内氨沸腾换热及其压降特性进行了实验研究，获得了不同热流密度、不同质量流速和不同局部蒸汽干度下沸腾换热和压降的实验数据。实验结果表明，在本实验的参数范围内，与光滑管相比，横槽纹管在压降增加不大的情况下可使管内沸腾换热系数提高３０％～１５０％，横槽纹管的节距减小对传热强化的作用明显，而对槽深的影响不大。还给出了横槽纹管内氨局部沸腾换热和压降的无因次准则关系式。