基于不同接箍形式的隔热油管传热特性模拟分析

热力采油方法是稠油开采的主要方式之一,在注蒸汽热采过程中,隔热油管可以有效减少井筒径向传热损失;常规隔热油管使用一段时间后,热损失明显增加,如何改进隔热油管结构,降低注汽过程热损失,需要进一步研究。基于常规隔热油管,提出了2种改进隔热油管结构:接箍处含隔热衬套油管和直连式隔热油管;在对3种隔热油管物理结构分析基础上,建立了热损分析模型,根据所建模型,利用COMSOL软件进行了模拟计算分析,给出了3种隔热油管结构的温度分布和热损失变化特性,并进行了对比分析。结果表明:接箍处含隔热衬套油管热损失最小,直连式隔热油管热损失适中,建议对普通隔热油管接箍采取保温措施。本研究为注蒸汽热采过程减少热损失、提高稠油采收效果提供一定支撑。

三维点阵结构拓扑开发研究进展及其对流传热性能对比

系统综述了国内外三维点阵结构拓扑开发的研究现状,分别在等流量、等压降和等泵功条件下对比了其总体传热与散热性能.在模型验证的基础上,针对12种具有相同特征尺寸和孔隙率的点阵结构,分别在6种不同点阵材质、两种不同取向下开展了数值模拟与性能对比.结果表明:点阵拓扑、点阵材质及运行工况对其传热和散热性能优劣具有显著影响;不同条件下,性能最优的点阵不尽相同.在等流量下,A向节点偏移X点阵和A向八叉树点阵的传热性能最优,A向节点偏移X点阵的散热性能最优.在等压降下,A向节点偏移X点阵和B向节点偏移X点阵的传热性能最优,B向立方点阵和B向节点偏移X点阵的散热性能最优.在等泵功下,A向节点偏移X点阵和B向矩形杆金字塔点阵的传热性能最优,B向节点偏移X点阵和B向矩形杆金字塔点阵的散热性能最优.在固定孔隙率和特征尺寸下构建了现有点阵结构的传热与散热性能数据库,可作为新型点阵拓扑开发的比较基准,同时,可为不同工程设计中点阵结构的选型提供指导.

两种常用换热系数计算公式的比较和应用

对汽轮机转子热应力计算中两种常用的换热系数计算公式进行了计算和比较,并分析了两种不同换热系数计算公式对热应力的影响,为汽轮机转子温度场及热应力计算中换热系数计算公式的选取提供了一定的依据。

竖直地埋管换热器传热性能的模拟与实验分析

以北京地区竖直单(双)U形地埋管换热器为分析对象,运用两种模拟计算方法,对管内水流速、土壤导热系数、回填材料导热系数、埋管进口温度、钻孔深度以及钻孔间距等因素在冬夏不同工况下,对钻孔深度分别为40 m和100 m地埋管换热器换热性能的影响规律进行了比较研究,并在此基础上结合典型工程案例的实测运行数据,提出系统优化运行策略.结果表明:管内水流速、土壤导热系数以及地埋管进口温度对单位钻孔深换热量的影响最为显著;回填材料导热性能增加,对减少钻孔热阻、提高地埋管换热器传热性能的作用有限.

稳态与瞬态冲击射流换热性能实验对比

为了对比研究稳态与瞬态单孔冲击射流的传热性能,采用热色液晶测温技术获取实验件被冲击表面的传热系数分布。实验中改变了冲击雷诺数Re和冲击孔直径比L/d,利用工业相机拍摄实验件凹表面颜色变化过程,计算并对比两种射流条件下局部努塞尔数Nu_D的分布,并与文献值进行比较。研究表明相对于稳态冲击射流,瞬态冲击射流的传热性能更佳。通过记录整个冲击射流过程,得到Nu_D随时间t变化关系。驻点附近NuD随冲击的进行逐渐减小并趋于稳定。随冲击雷诺数Re增大或冲击孔直径比L/d接近6,瞬态冲击射流的强化传热效果逐渐明显,强化效果可达15%以上。

结构性热桥的线传热系数对建筑节能设计计算的影响

2010年以前,我国各类建筑热工、建筑节能设计标准中对热桥部位应加强保温仅有笼统要求。2010年以后开始实施GJ26—2010《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》,新引入了"结构性热桥线传热系数"这一传热学中"二维传热"范畴的概念,对加强保温有了具体量化的要求。而建筑学背景的建筑师、工程技术人员的传热学知识范畴通常仅仅局限于"一维均匀平壁传热",和与之相关的物理量,对"二维传热"的原理缺乏理性认识,对建筑能耗和热桥线传热系数之间的数据关系缺乏感性了解,在设计实践中不能真正实现有效的低碳节能。面对这种情况,借助中国建筑科学研究院建筑物理研究所针对围护结构热桥问题开发的二维温度场计算软件,对各种类型的围护结构进行传热量计算和对比,用直观的数据和图形揭示结构性热桥线传热系数的特征,并结合工程设计实例阐述在实际设计中处理热桥线传热系数相关问题的具体手段和注意要点。

R290的管内冷凝实验研究

用实验与关联式理论计算对比的方法 ,研究了自然工质丙烷在外径 9.5 2mm的铜光管、内螺纹管及内交叉肋管内的冷凝换热特性。冷凝实验的进口压力为 10 79kPa ( 30℃ )和 136 9kPa ( 4 0℃ ) ,质量流速为 10 0 ,15 0 ,2 0 0 ,2 5 0和 2 88kg m2 s,进出口状态均保持饱和状态。为获取平均局部换热系数 ,实验管段为套管式逆流换热器结构 ,分为 1m长四段 ,弯头相连。制冷剂在内管内冷凝 ,而 10 %的乙醇溶液在管间流动。实验结果与大多针对非自然工质 (CFC ,HCFC或HFC)

两种建筑围护结构动态热湿耦合传递模型对比与验证

对以相对湿度为湿驱动势的两种热湿耦合传递模型(Künzel模型和Liu&Chen模型)进行了对比与全面验证,包括理论验证、模型间验证和实验验证.使用Fortran程序和COMSOL软件同时进行模拟,模拟结果分别与解析解、其他模型模拟解和单/双侧受控边界条件下的实验数据进行对比,模拟结果与对比值之间有良好的一致性.将两模型模拟结果进行对比后发现,在吸湿区内低相对湿度段,两模型差异不大;而在吸湿区末段(相对湿度逐渐增大至接近95%),Künzel模型不再能够准确模拟湿分布.此研究在吸湿范围内充分验证了两个模型,并为将来的热湿耦合模型验证提供参考.

塔式太阳能热发电吸热器性能及工作介质的比较研究(英文)

比较了各种吸热器在塔式太阳能系统中的表现,结果发现腔式吸热器比外热式吸热器具有更高的吸热效率,但经济性略差;在工作介质方面,熔盐介质具有热容量大及经济性、安全性较好的优点,但工作温度受限,对反射镜的控制精度要求高;而空气没有温度限制,并且对环境友好,但其热容量较小,导致经济性不好;水/蒸汽式吸热器有较高的效率及热容量,但管路及容器等需承受高压.

EnergyPlus与DeST的对比验证研究

在相同的内外扰量和空调运行方式下,采用EnergyPlus和DeST软件对同一建筑进行逐时冷热负荷计算,结果存在差异。分析发现主要原因是两个软件的热模型存在差异,说明通过围护结构表面的传热计算方法和相邻房间的邻室传热模型对负荷计算结果有重要影响。

空气与水直接接触热质交换顺流和逆流过程特性比较

根据空气与水顺流和逆流直接接触热质交换过程的模型公式,利用MATLAB软件对一冷却减湿过程进行计算,分析了空气与水顺、逆流直接接触热质交换过程的传质单元数NTUm、传热单元数NTUh、水气比β以及空气与水的出口状态参数、过程的热交换系数和接触系数的不同,得出了有用的结论,为蒸发冷却设备的设计及实验数据分析,提供了理论指导和新方法。

互动与对比相结合强化传热与吸收的教学

通过互动与对比相结合的教学方式,在复习课中对《化工原理》课程中传热和吸收的异同点进行比较和概括总结,大大加深了学生对传热和吸收基本概念的理解和掌握程度,并提高了学生分析和解决问题的能力和对《化工原理》课程学习的积极性和主动性,还能创造良好的教学气氛。

R1234yf与R134a小管径内流动沸腾换热特性研究

新型制冷剂R1234yf作为R134a的替代制冷剂在车用热泵制冷剂研究领域受到关注。为对比研究R1234yf与R134a在小管径换热器中的流动沸腾换热特性,在内径为4 mm水平圆铜管内进行相关实验。实验研究工况:饱和温度10℃,平均干度范围0-1,质量速度范围300-450 kg/(m^(2)·s),热通量范围10-25 kW/m^(2)。研究结果表明:工质R134a与R1234yf在管内沸腾换热系数均随质量速度和热通量的增加而增加,随平均干度的增加呈先增加后降低的趋势;相同工况下R134a的沸腾换热系数比R1234yf高8%-21%,干度较低时沸腾换热系数相差较小;换热系数预测关联式偏差验证结果显示,Kim和Mudawar关联式对R134a的预测精度较高,Liu和Winterton关联式更适用于R1234yf的换热系数预测。

民用飞机短舱防冰性能分析建模与仿真

基于民用飞机短舱防冰系统的特点,结合发动机结冰防护要求和适航条款的相关要求,阐述了短舱防冰性能分析的工程计算流程,并给出了提升计算效率的方法。在计算需求中重点分析归纳了短舱防冰的计算判据和常用计算工况,在计算模型中从外流场、内流场和耦合面3个域开展能量平衡和质量平衡分析,对计算网格提出了工程化的简化要求和方法;采用基于K近邻搜索的反距离加权插值算法,相比传统穷举法插值大幅提升了求解效率,且该方法具备网格无关性的特征;相较于经典的附面层积分法求解对流换热系数,本仿真模型在综合考虑三维效应和求解效率后,采用了外掠圆管的对流换热系数修正经验公式,并为后续模型修正提供了接口。基于自主搭建的民机防冰性能分析模型,开展了已有型号的短舱防冰性能分析,计算结果与试飞数据的表面温度对比表明,仿真中的优化满足工程分析需求且极大地提升了求解效率。

波纹型叠片式空气冷却器传热与空气流动阻力性能的试验研究

叠片式翅片管空气冷却器是一种高效、紧凑的空气换热高备。对新开发的第二代波纹型叠片进行了传热及阻力性能的测试,获得了一系列试验工况下的传热和管外空气流动阻力数据,通过计算得出了管外换热准则关系式和空气流动阻力准则关系式,并与第一代平片型叠片的试验结果进行对比。结果表明,两种翅化比的波纹型叠片在常规换热工况下的传热性能相当,但比平片型叠片均提高了约9%;当翅化比相同时波纹型叠片的空气流动阻力比平片型叠片增大18%左右,但适当改小翅化比后,波纹型叠片在传热性能不降低的情况下,空气流动阻力可降低至仅比平片型叠片大2.5%左右。

波纹管换热器及其在氨冷凝系统中的应用

介绍了波纹管换热器的强化传热机理及传热元件的轧制工艺,并与光管换热器的换热性能进行了比较,及在氨冷凝系统中的应用情况。

特种设备检验机构有机热载体检测比对结果分析

基于锅炉用有机热载体检测指标项目的重要性,采用在全国范围内特检机构对有机热载体的检测比对活动的形式,通过Z比分数(稳健统计)方法,研究比较各特检机构有机热载体的检测能力与水平,结果表明:40个参加比对活动的实验室,分别报告一个样品的闭口闪点、运动粘度、残炭、酸值四个项目。在159个测定值中,有131个满意,8个可疑,20个为不满意,所占比例分别为82.4%、5.0%、12.6%。全部满意的占多数,说明特种设备检验机构的检测数据基本可靠,但离群的也较多,有的甚至偏离度很大,说明部分特种设备检测机构检测水平需要进一步提高。

以R32和R245fa为工质的重力热管传热特性

对以R32和R245fa为工质的长3m、管内径为40mm、管外径为44mm的重力热管开展了传热性能实验研究。热源为恒温水浴，冷源为固定进口温度和流量的冷水。实验得出了不同热源温度下的热管传热负荷、工质蒸发换热系数和冷凝换热系数，并与经典拟合公式的预测值进行了对比。实验分析对比表明，R32更适宜工作在热源温度为常温到50℃的工况，R245fa更适合工作在50—100℃的热管工况。

被动房冬季南北向墙体间的传热过程研究

本文基于FLUENT软件的UDF功能,针对被动房南北向墙体间大跨度的传热过程进行研究,并对比被动房和节能标准达到50%和65%建筑的室内热环境。结果表明,在太阳辐射作用下,南向主卧室温逐步升高,其内墙壁热流密度在第9天稳定在4.2 W/m^2,北向次卧内墙壁热流密度在第5天变为正值,即南向外墙吸收的热量此时传递到北向墙体,到第9天时稳定在3.5 W/m^2;与节能标准达到50%和65%建筑比较,被动房冬季室内热环境舒适度更高。

水封式连续回转摇动杀菌传热特性研究

介绍了水封式连续回转摇动杀菌的机理,对水封式连续杀菌与静止卧式杀菌的传热特性进行了比较。试验结果表明在相同F0值条件下,为达到相同的杀菌效果,水封式连续杀菌缩短了杀菌时间,产品质量得以提高。