大量不凝性气体存在时不同润湿性管束对流冷凝传热实验研究

为了实现工业中大量不凝性气体存在场合下蒸气的高效冷凝传热,建立了混合蒸气水平管束外对流冷凝传热实验系统,通过化学刻蚀与自组装方法对光管管束、2D肋管管束和3D肋管管束进行疏水与超疏水表面改性处理。当大量不凝性气体存在时,对不同润湿性管束表面的冷凝形式及管束间冷凝液流型进行可视化观测。实验研究了冷却水流速、混合蒸气流速、水蒸气体积分数等因素对不同润湿性的冷凝式换热器对流冷凝传热系数的影响,并分析不同水蒸气体积分数条件下管束效应的影响。通过实验研究发现,当大量不凝性气体存在时,冷凝液在管束间形成滴状流,水蒸气体积分数对不同润湿性的冷凝式换热器的对流冷凝传热特性影响显著,随着管排数增加,对流冷凝传热系数增大,管束效应对超疏水光管管束的强化作用最大,当水蒸气的体积分数约为11%时,9排超疏水光管管束的对流冷凝传热系数是单排的1.53倍,而当水蒸气体积分数约为23%时,9排超疏水光管管束的对流冷凝传热系数是单排的1.34倍。

R22在水平微肋管和光管内凝结换热的实验研究

进行了R22在光管和微肋管内凝结换热实验，比较了局部换热系数．这两种管具有同样的外径9mm，实验段有效换热长度1104mm，微肋管是以同样尺寸的光管为坯管加工而成．实验工况对应凝结换热温度38．6℃，工质流量分别为30kg／h，60kg／h，干度范围0．2～0．8，热流密度15kW／m^2．实验结果表明，与光管相比，微肋管的换热系数是光管的1．7倍左右．但微肋管的强化效果在不同的管内工质流量下有所不同，在较小流量30kg／h下，微肋管强化效果在不同干度下差别不大，但在较大流量60kg／h下，强化效果随着干度的增大而增强．

大量不凝性气体存在时不同润湿性传热管冷凝传热特性实验研究

为了提高大量不凝性气体存在时水蒸气的冷凝传热性能,实现对电力、化工、制冷等工业领域中余热的高效回收利用,基于水平管外冷凝传热实验系统,实验研究了氮气-水蒸气混合气体在不同润湿性光滑管和翅片管表面的润湿特性和冷凝传热特性。通过化学刻蚀与自组装方法对紫铜光滑管与翅片管表面进行疏水与超疏水改性处理,并且根据仿生原理,制备了亲水+疏水组合翅片管表面与亲水+超疏水组合翅片管表面。研究发现,当大量不凝性气体存在时,亲水+超疏水组合翅片管的冷凝传热特性最优,水蒸气体积分数对不同润湿性传热管的冷凝传热特性影响显著,并且随着水蒸气体积分数增大,超疏水翅片管和亲水+超疏水组合翅片表面的冷凝形式由珠状冷凝逐渐向膜状冷凝过渡。

喷射式凝汽器变工况特性的理论研究

在对喷射式凝汽器进行热力计算的基础上 ,建立其变工况特性的数学模型 ,分析影响喷射式凝汽器传热系数、端差的各种因素。通过具体计算 ,定量分析各因素影响规律 。

水平圆管大空间自然对流实验的改进

在原有水平管外自然对流实验台的基础上,设计并校核了4套新增实验管段,同时对实验系统中热电偶的冷端补偿方式进行改造。实验结果表明,改造后实验系统具有更好的稳定性,实验准则式与水平圆管大空间自然对流的经典经验公式更接近,实验测量结果分布更均匀。在此基础上,针对预热时间对实验结果的影响进行了讨论,结果发现,7 h预热时间的实验结果已经能够满足实验要求,且预热时间越长,测量结果越接近于理论值。通过误差分析,改造后的实验测得的对流换热系数最大误差约为5. 2%,表明实验台性能可靠。

Tina-Ⅱ在“传热学”热电比拟实验中的应用

针对目前《传热学》热电比拟实验教学中存在的实验对象单一,缺乏学生自主设计环节以及实验中变换导热研究对象或边界条件带来的实验工作量及实验成本等问题,通过Tina-II电路仿真软件模拟两种边界条件下二维墙角问题,将模拟结果与应用数值法求解获得的计算结果、热电比拟实验结果进行了对比分析。结果表明,误差在极小范围内,一致性较好。在此研究的基础上,构建了基于电路仿真软件的传热学热电比拟实验"三层阶梯式"教学模式,以期通过多环节的实验教学流程及内容设计,改进现有传热学热电比拟实验教学模式。

热流体课程实验课程思政教学改革及实践探索

以热流体课程实验课程为例,探讨了在实验类课程中实施课程思政的方法和途径。通过凝练课程思政目标,探索多元化课程思政融入方式,从“故事的力量”和“实验课中的哲学阐述”两个方面,将社会主义核心价值观、爱国主义教育和哲学方法论等思想政治教育元素与热流体课程实验的专业知识有机融合,强化专业实验类课程课堂教学过程中的思想教育和价值引领。

基于问卷调查探讨传热学演示实验教学新模式

基于问卷调查及教学实践,分析传统传热学演示实验教学过程中存在的问题,探讨传热学演示实验教学新模式,提出多媒体技术与讲解互动参观相结合的演示实验教学模式。实践表明,新模式教学效果良好,改革有效提升了传热学演示实验的教学效果,有利于学生深入理解实验原理,解决了实验时间过长,学生注意力难以集中等问题。

应用于能源动力类专业的虚拟仿真实验建设及教学内容设计

能源动力领域的热功转化设备庞大复杂、运行成本高、操作风险大,难以在实验室内建立真实循环过程,本文围绕蒸汽动力装置循环原理,开发了虚拟仿真实验平台并将其应用于能源动力类本科生实验教学,详细介绍了虚拟仿真实验平台的建设方案及教学内容设计,探索虚拟仿真技术在实验教学中的应用效果,有助于强化学生对于能源动力学科大型复杂设备的认知,加深对循环原理的理解,熟悉能量高效利用的方向和手段,对该领域专业技术人才的培养具有重要意义。