基于Rohsenow关联式的池沸腾HTC预测修正模型

针对去离子水池沸腾传热系数(HTC)预测,当前理论研究主要是基于Rohsenow关联式,采用固定数值的方式对关联式中的经验参数进行优化。本文基于Rohsenow关联式,通过拟合法建立关联式中两个经验参数与过热度的联系,进而搭建了池沸腾HTC预测修正模型。与3组去离子水铜表面池沸腾实验结果对比,修正模型对HTC的预测平均误差为17.79%、5.35%、18.14%,优于Rohsenow关联式模型和Li关联式模型。研究工作可以为HTC的预测提供一定的理论帮助。

某项目景观水池防冻负荷模拟和节能优化

针对一个实际工程问题,分析了室外景观水池与外界的热交换过程,介绍了水池非稳态换热过程数值模型,利用该数值模型在TRNSYS平台下建立了水池换热模块,搭建了水池换热系统模型,对冬季景观水池温度进行了全年动态模拟,确定了防冻加热负荷。在此基础上,提出了采用地埋管直接换热的系统节能方案,在原模型中加入了地埋管换热器模块,模拟了该系统的水温和换热量,并对地埋管的热平衡进行了模拟验证。该水池换热模块适用于各类室外较浅的静水体的动态换热计算问题,采用的计算方法和优化方案为类似项目提供了参考。

钨极氩弧点焊熔池中流体流动及传热过程的数值模拟

本文建立了一个描述钨极氩弧点焊熔池中流体动力学状态及传热过程的数值分析模型。该模型考虑到了熔池传热过程的瞬时特点、熔池界面的移动以及电磁力、自然对流和表面张力梯度的综合影响;揭示了熔池内部电磁力场、流场和温度场相互作用的规律;采用了流函数—涡度法以及全隐式差分格式。根据该模型得出的数值分析结果与实验值吻合程度良好。

不同压力下HFE-7100在光滑铜基表面的饱和池沸腾传热实验

池沸腾是重要的传热模式之一,广泛应用于诸多工业领域。饱和压力的变化会影响传热工质的热物性,进而引起表面核化及气泡动力学参数的改变,因此饱和压力对池沸腾传热性能具有显著影响。本文在不同饱和压力(0.07MPa、0.10MPa、0.15MPa及0.20MPa)工况下对HFE-7100工质在纳米级粗糙度光滑铜基表面的池沸腾传热及可视化实验进行了研究,针对饱和压力对池沸腾传热的影响机制进行了深入探讨,同时采用相关池沸腾传热及临界热通量预测模型对传热性能曲线进行了对比分析。光滑铜基表面的平均粗糙度为19nm,HFE-7100工质在其上的静态接触角为9.83°。可视化图像展现了沸腾孤立气泡生成、充分发展合并及核化沸腾向膜状沸腾转换的过渡状态。实验数据表明,饱和压力的提升可强化池沸腾传热能力及提升临界热通量。相较于0.07MPa低压池沸腾,0.10MPa、0.15MPa及0.20MPa条件下池沸腾的最大传热系数分别提升29%、59%及75%,传热系数的平均提升率分别为24%、50%和63%,而临界热通量分别增加27%、48%及64%。相对而言,Forster和Zuber(1955)建立的池沸腾传热预测模型及Guan等(2011)建立的临界热通量预测模型较为准确地预测了本研究操控条件下的池沸腾实验数据。

地下池水用于热泵空调系统的研究

文章建立了地下水池蓄水水源热泵系统地下换热物理、数学模型和池水的基本热平衡方程,采用有限差分法求解,应用VB编程迭代运算,模拟分析蓄水池水温随系统运行时间、地面负荷、导热系数及有效传热面积的变化情况。研究结果表明,根据夏季空调制冷极限与池水温升变化规律,对于一定的地面负荷,增大池水与土壤间的有效导热面积可有效减缓池水到达温升极限;此外,通过填充导热系数大的物质可以增大池水与土壤间的导热系数。

变压器油沸溢池火温度特征及传热模型试验研究

为预测垫水层变压器油池火沸溢发生时间,开展以K150X变压器油为燃料的小尺度垫水层沸溢油池火试验,测量不同初始油层厚度和油池直径下油池轴线不同高度处的温度数据,分析燃烧过程中油层内部的温度分布特征,进而构建垫水油层内部一维单层传热模型,并预测垫水层变压器油池火的沸溢发生时间。结果表明:变压器油沸溢池火燃烧过程的温度变化具有阶段性特征,且油水界面处出现过热现象是发生沸溢的决定性因素;油层竖直方向一维单层传热模型能够较好地拟合试验测量值;基于传热模型提出垫水层变压器油池火的沸溢发生时间预测模型。

应用微机建立玻璃窑炉池壁温度场模型

玻璃液面附近的池壁,是决定窑体寿命的关键部位。池壁的传热过程以二维稳态传热考虑比较实际情况。采用数学模拟的方法,建立熔窑池壁砖内部的温度场模型。结合池壁温度模型的建立探讨生产环节中池壁保护措施的理论依据。

池沸腾传热的数学分析

在统计方法的基础上,对于池沸腾换热的传热机理提出了一个数学模型.在没有增加新的经验常数的条件下,从该模型中可得到池沸腾热流密度是壁面过热度、活化穴最小与最大尺寸、流体的接触角与流体物理特性的函数.该模型可以较好地解释润湿性如何影响沸腾热流密度.对不同的接触角,模型预测的结果与实验相符合.

高压过冷池沸腾换热机理的研究

目前还没有一种被广泛承认的理论能够解释高压过冷池沸腾换热,其机理尚不明确。为了揭示高压池内过冷核沸腾的物理传热机理,并获得气泡脱离频率与活化穴半径的函数关系,根据池内过冷核沸腾加热表面活化穴的分布,在统计方法的基础上,提出了高压池内过冷核沸腾的一个数学模型。从该模型中发现,池内过冷核沸腾热流密度是壁面过热度、液体过冷度、活化穴尺寸、流体的接触角以及流体物理特性的函数。对不同的过冷度,将模型预测的结果与实验数据进行了比较,两者吻合得极好,从而证明了数学模型的可靠性。该解析模型更深刻地揭示了过冷池沸腾换热的物理机理,且没有增加新的经验常数。