一种冷凝强化换热管传热性能的试验研究

以目前广泛使用的R22为工质,对一种冷凝强化换热管管外冷凝换热性能进行了实验研究。管内以乙二醇为冷却介质。在恒定热流密度、变乙二醇流速与乙二醇流速不变条件下,改变乙二醇进口温度得到一系列实验数据,再通过威尔逊(Wilson)图解法同时得到管内外换热关联式。给出了不同管内流速时管外冷凝换热性能对比图。该冷凝强化换热管管外冷凝换热性能与普通光管相比,传热强化倍率为4.48。由于管内表面有细微的凹凸形状,使管内对流换热系数达到光滑管的1.33倍。

斜翅型冷凝强化换热管传热性能的实验研究

对一种斜翅型外翅片带内螺纹的冷凝强化换热管进行传热性能的实验研究。管外冷凝换热的制冷剂为R134a,管内对流换热的介质为水。分别在定热流密度与定水流速的条件下进行一系列工况的实验,得到相应的实验数据。在定热流密度条件下,利用Wilson图解法得到管内的换热系数数据及相应的计算关联式。在定水流速的条件下,利用分离方法得到管外冷凝换热系数数据及相应的计算关联式。将强化管换热系数数据与光管换热系数的理论计算值进行了比较,结果表明:冷凝强化换热管管内对流换热的强化倍率为2.4,管外凝结换热系数随壁面过冷度的增加而增大,管外凝结换热的强化倍率为:1.78～3.92。

水平强化管外池沸腾换热性能实验研究

以目前广泛使用的R22为工质，对Turbo-BⅡ管管内外换热性能进行了实验研究；管内以水为加热介质；在恒定热流密度与饱和压力不变条件下，改变进水水温和流速得到一系列实验数据，再通过威尔逊（Wilson）图解法同时得到管内外换热关联式；给出了不同管内流速时管外沸腾换热性能对比图；Turbo-BⅡ管管外沸腾换热性能比普通低翅管提高了1．6-2．5倍；在实验条件范围内，Turbo—BⅡ管内热阻是控制热阻。

两种池沸腾强化换热管的传热性能实验研究

对两种用于池沸腾换热的强化管在蒸发温度为5℃的工况下进行了水平管外传热性能的实验研究。两种管子为管内外双侧强化管,管外表面同属于TURBO-B类的强化换热管,但表面形状有区别。利用威尔逊图解法确定这两种管型的管内外换热系数的关联式,同?,根据实验测得的数据对这两种管型的换热性能进行比较。结合金相显微镜拍摄的外观形状,分析尺寸结构对强化换热管的换热性能的影响。结果得出:在相同工况下,准三角形形状的管内螺纹换热性能要比梯形好,且管内螺纹数越多,换热性能越好;在一定热流密度范围内,管外换热系数随着热流密度的增加而变大,这主要与管子外表面结构的凹穴半径、凹穴开口尺寸、次级表面通道的宽度和形状等因素有关,且翅顶表面刻画的浅槽有利于池沸腾换热。

熔盐-气体换热器传热性能的实验研究

利用搭建的熔盐换热器传热性能实验系统,对一台熔盐-气体换热器试件进行硝酸盐-空气、硝酸盐-氦气两组传热特性实验,并采用修正的威尔逊法分离相应的管程和壳程对流换热系数。实验分析表明:实验系统能够可靠地完成熔盐-气体换热器换热性能的测试实验;熔盐-气体换热器的传热性能受气侧传热能力的影响,采用传热能力强的气体介质和强化传热措施可提高熔盐-气体换热器的性能;Gnielinski公式同样适用于熔盐在光滑圆管内过渡和湍流流动传热的计算。

肋类型对水平单管管外沸腾换热性能影响

本文选用近共沸制冷剂R410A,对相同尺寸的一根光管和两根双侧强化管进行了管外沸腾换热实验研究。对于光管管外沸腾换热,将实验结果分别结合Cooper公式和Gorenflo公式得到的管内表面传热系数与经验公式计算值进行了对比,结果显示两者误差保持在15%以下,验证了实验结果的准确性。运用Wilson图解法分别求得两根换热管管内换热强化倍率分别为1.85~2.05和2.02~2.25,通过不同方式改变热流量,综合对比1#换热管和2#换热管总传热系数与管两侧表面传热系数,结果均显示由于强化管肋类型的不同,1#换热管管外表面结构更有利于汽化核心形成气泡,比2#换热管总传热系数高约10%,管外表面传热系数高约20%~25%,更加符合强化水平单管管外池沸腾换热的要求。

R134a管外强化沸腾实验数据处理新方法

在水平管外沸腾换热实验中,热流密度沿管长方向的变化幅度较大,采用Wilson方法所得到的管内对流换热系数偏高,而管外沸腾换热系数偏低。为解决这一问题,本文提出了一种新的数据处理方法-局部换热系数法,并采用这种方法对实验测定R134a在水平放置的机械加工强化表面沸腾传热管的实验数据进行分析和处理,得到了较合理的结果.

螺旋管式熔盐-氦气换热器对流传热试验研究

对一台螺旋管式熔盐-氦气换热器进行试验研究,并利用威尔逊法对试验数据进行处理,获得螺旋管式换热器用于熔盐-氦气对流传热的传热准则关系式。将关系式与经验公式对比分析,结果表明螺旋管式换热器在管程和壳程均能提高工质对流换热系数,同时为熔盐-氦气换热器的设计提供设计依据。

换热器单侧换热系数分离方法研究

因环境保护、工艺要求、能源危机和市场需求,各种新型换热器层出不穷,这些新型换热器在内部宏观和微观结构、换热介质以及设备材质方面与传统管壳式换热器均存在较大差异,原热工设计方法均已不再适用,需要设计新的热工试验来测定其实际换热性能,拟合验证新的热工设计方法。目前现有的换热器单侧换热器系数的分离方法均有各自的适用范围和优缺点。鉴于此,提出了一种适用于该种情况的新型单侧换热器系数的分离方法,可以更精确快速地拟合出符合要求的单侧换热系数计算关联式。

微管换热器流动与传热的实验研究

本文对自制微管换热器的流动与传热性能进行了实验研究。提出了微细圆管换热器管内单相强制对流换热努摩尔数准则式,并与已有相关文献提出的关联式做了对比,结果表明:微管管内换热系数比常规尺度计算公式预测值要高,同时本文分析了微细管内的压力降、摩擦阻力系数f随雷诺数的关系。研究表明微管管内压降、摩擦系数都比常规尺度预测值要高。

翅片管式熔盐—气体换热器传热性能的实验研究

对一台翅片管式熔盐-气体换热器进行了传热性能实验。实验热介质为混合硝酸盐,冷却介质为空气。利用修正的威尔逊法获得了熔盐在空气冷却边界条件下的管内流动传热准则关系式,该关系式适用于2378<Re<12075,10.5<Pr<11。本文对换热器传热过程中的热阻进行了对比分析,分析结果表明,管程熔盐的对流传热热阻对该换热器传热性能的影响基本可以忽略不计,翅片管的导热热阻和壳程气体的对流传热热阻是影响该换热器性能的两个重要影响因素,并且随着气体流速和换热系数的提高,翅片的导热热阻将会逐渐成为影响换热器性能的最主要因素。

两种三维双侧强化管管外R245fa凝结换热的实验对比

为研究环保制冷剂R245fa在水平强化管外凝结换热特性及表面结构对管内外换热性能的影响,分别对三维齿结构低肋管(A管)和斜翅管(B管)进行管外凝结换热实验。在数据处理方法上,采用Wilson-Gnielinski图解法获得管内水侧对流换热系数及其计算关联式,再利用热阻分离法获得管外凝结换热系数。实验结果分析得出A管和B管的管内换热系数强化倍率分别为2.04和2.98,管外强化倍率分别为1.77~1.94,1.87~2.14,B管管内外换热性能都优于A管,造成两种强化管内外换热性能差异的主要因素是强化管内的螺纹高度和管外翅化比。