R134a及其混合物管外凝结换热特性的试验研究

针对制冷剂R134a及其与R125的混合物,在光管及强化管外的凝结换热特性进行了试验研究。研究表明:R134a在光管外凝结换热系数的变化与Nusselt理论解相吻合;与光管相比,强化管外凝结换热系数更高,当热流密度为25 kW/m^(2)时,R134a的强化倍率为15.27,而R134a/R125在R125占比分别为6%、12%、18%下的强化倍率分别是7.45、5.74、5.38,R417A的强化倍率为6.69。对于光管,含R125的R134a混合物凝结换热系数随热流密度的增大而减小;对于强化管,则随热流密度的增大而增大。

湿烟气在开孔翅片管外凝结换热数值模拟

为高效回收湿烟气全热并对烟气冷凝换热设备进行优化设计,以设计的紧凑式开孔翅片管换热器为对象,采用欧拉壁膜(EWF)模型与组分输运模型耦合研究低温烟气在翅片管换热器中的凝结换热规律。数值模拟得到的凝结速率及对流凝结换热系数与实验结果最大偏差分别为13.4%和10.9%。结果表明:对流凝结换热系数随入口水蒸气质量分数和烟气流速增大以及管壁温降低而增大,翅片开孔可以起到均压、破坏温度边界层、截断液膜、加快凝结液排出进而强化传热的作用,基于模拟拟合的关于改进雅各布数J的烟气对流凝结关联式与实验数据平均相对误差为13.1%,模拟关联式对于90%的实验结果预测误差在-20%~+20%以内。

多通道烘缸水平通道内蒸汽凝结换热的研究

多通道烘缸是解决纸张干燥能耗较高问题的优化方案之一,蒸汽凝结换热是其通道内热量传递的重要途径。本研究对不同凝结条件下多通道烘缸水平矩形通道内的蒸汽凝结换热系数的变化进行了分析。结果表明,蒸汽凝结换热系数随着蒸汽质量通量和冷却水雷诺数的增加而增加,但凝结水换热系数会随冷却水雷诺数的增加而发生波动;通过增加蒸汽质量通量可以实现水平通道内更好的换热性能,当蒸汽质量通量设为24 kg/(m^(2)·s)时可以避免过度的两相流压力降。采用现有凝结换热关联式对凝结换热系数进行计算,并与实验值进行对比,发现Shah(1979)关联式对多通道烘缸水平通道内的蒸汽凝结换热系数具有较好的预测能力。

具有蒸气过热的R-134a在螺旋管内凝结换热的实验研究

对具有蒸气过热的替代制冷剂R-134a在螺旋管内的对流凝结换热特性进行了实验研究。在制冷剂R-134a的质量流量变化范围为100(400kg/(m2s)和蒸气过热度为3.8℃和8.4℃的条件下,得到了螺旋管内具有蒸气过热的R-134a对流凝结换热特性的实验数据。实验结果表明,蒸气过热对R-134a在螺旋管内的凝结换热特性具有明显的影响。通过与已有研究结果的比较,简要分析了蒸气过热对R-134a在螺旋管内凝结换热特性的影响机理。

花丝内插物强化管内凝结换热的研究

本文对花丝内插物在管内凝结换热的强化作用进行了理论机理分析和实验研究．文章指出大空隙率花丝元件（＞95％）在流动阻力增加不大的情况下，可使管内流动提前诱发湍流并强化凝结换热，使竖直管内临界液膜雷诺数比光管下降一个数量级，凝结换热系数比光管高3倍以上．同时花丝内插物可在低换热温差下实现高换热量，这对大量低温热源的利用、节能技术，提高能源利用率等有重要的工程意义．本文将根据实验研究结果给出其模拟准则方程和较佳花丝几何参数．

凝结换热器采用螺旋槽管的强化传热研究

引言 螺旋槽管具有轧制方便、传热系数高且抗结垢能力强等优点,因而越来越多地应用于石油、化工、电力等工业部门中.纵观螺旋槽管强化传热的研究发现:螺旋槽管管内强化传热的研究和应用已趋成熟和完善.然而由于实际工作的困难,有关螺旋槽管管外凝结换热的研究尚待深入.为此,本文对螺旋槽管凝结换热器进行了试验研究。

不凝气体存在时水平单管外膜状凝结换热的数值研究

为查明不凝气体对水平管外膜状凝结换热特性的影响规律 ,建立了水平单管的气、液双边界层模型 .该模型考虑了气、液膜之间的质量连续及能量连续特征 .对于不同的壁面过冷度 ,用数值方法首次求解并分析了边界层内局部不凝气体质量分数、温度和速度的分布规律 .计算结果表明 :从主流蒸汽到气液界面 ,不凝气体含量和气膜速度逐渐增加而气膜温度降低 .

不同蒸气压力下的Marangoni凝结换热特性

在蒸气流速4m·s-1的条件下,通过实验研究了不同蒸气压力下纯水、纯酒精和不同酒精浓度水-酒精混合蒸气沿重力方向流过竖直铜平板表面上的凝结换热特性,并实现了实验的可视化,同时从理论上初步分析了混合蒸气压力对Marangoni凝结换热特性的影响.实验及理论分析结果表明,在相同蒸气浓度、蒸气流速和表面过冷度条件下,高压下的凝结换热强度比低压的大.且蒸气压力对凝结换热的影响因混合蒸气酒精浓度的不同而不同,在低浓度1%、2·28%和高浓度22%、51%时压力的增加对凝结换热特性的影响较小,而在中间浓度5·1%和9·8%时凝结换热系数随压力的增加明显.

R417A和R22在光管和强化管外的凝结换热特性比较

对氟利昂R417A与R22在水平单管外的凝结换热性能进行了试验研究,试验工况温度40℃,试验管为光管和两根双侧强化管（其中C32为肋密度50fpi二维强化管,C36为相同肋密度三维强化管）。目的是获得R417A在光管、二维、三维强化管外的凝结换热特性,进而研究R417A替代R22的可行性。通过Wilson热阻分离试验获得管内对流换热系数,进而从总传热热阻中分离出管外凝结换热热阻。结果显示,光管管外R22凝结Nusselt理论值与实验值偏差在±5%以内。R417A在光管外凝结换热系数约为R22的65%,而在C32、C36管外凝结换热系数分别占R22的50.8%~60.0%,31.7%~42.7%。R22在三维强化管C36外凝结换热系数是相同肋密度下二维强化管C32的1.27~1.44倍,而R417A在C32管外凝结换热系数略高于C36管,表明三维强化表面未必能进一步强化非共沸工质R417A的凝结换热。

R22和R417A在水平强化管外的凝结换热实验研究

用实验的方法研究了非共沸工质R417A在水平强化换热管管外的凝结换热性能,并与R22做了对比。试验管为两种强化换热管-斜翅管和矩翅管。结果表明:对于斜翅管,同等的壁面过冷度下,R417A的凝结换热系数大于R22的管外换热系数;对于矩翅管,同等的壁面过冷度下,R22的凝结换热系数大于R417A的凝结换热系数;在工质R417A下,两种强化管的凝结管外换热系数随壁面过冷度的变化率都比R22大,其原因应该与R417A作为一种非共沸制冷剂的温度滑移特性有关。从强化换热的角度考虑,对于表面张力较小的工质,选用斜翅管更有利。

饱和蒸汽在高速过冷水射流外凝结换热的数值模拟

采用数值计算的方法 ,研究了高速过冷水射流外饱和蒸汽的凝结换热过程 .在研究中 ,采用标准的k ε紊流计算模型 ,两相界面上采用了凝结换热边界条件 ,并考虑了蒸汽凝结造成的相界面处的法向速度 .计算表明 ,凝结换热强度完全由高速过冷水射流中的紊流运动决定 ,其平均对流换热系数可以达到 1.0MW /(m2 ·℃ ) 。

R407C在水平单管外凝结换热的实验研究

本文用实验方法研究了Ｒ４０７Ｃ在水平单管外的凝结换热，并与ＨＣＦＣ２２做了对比。试验管包括一根光管和两根双侧强化管。结果表明，Ｒ４０７Ｃ在水平管（包括光管和强化管）外的冷凝换热系数随着热流密度的增加而显著增加，而且，强化管增长的程度要比光管的强烈。在相同的冷凝温度与热流密度范围内，无论对于光管还是强化管，Ｒ４０７Ｃ的管外冷凝换热系数都远小于ＨＣＦＣ２２的值。对于所试验的两种强化管，ＨＣＦＣ２２的管外冷凝换热系数的强化效果比Ｒ４０７Ｃ更明显。

超音速蒸汽浸没射流凝结换热的实验研究

针对入口压力为0.20～0.50 MPa的饱和蒸汽在20～70℃过冷水中超音速浸没射流凝结换热进行了实验研究。结果表明入口蒸汽压力和过冷水温度是影响汽羽形状的主要因素。分子动力学理论得到的凝结换热系数在0.16～1.91 MW/(m^2·℃)之间,随着过冷水温度的增加而增加;湍流强度理论得到的凝结换热系数在0.68～1.68 MW/(m^2·℃)之间,随着过冷水温度的增加基本不变;对流换热理论得到的凝结换热系数在1.47～2.11 MW/(m^2·℃)之间,随着过冷水温度的增加先增大后减小。

R134a水平管内流动凝结换热的实验研究

An experimental study is reported on forced-convective condensation heat transfer of R134a inside a horizontal smooth tube, using a 13m long, 11mm inside diameter test tube.The refrigerant temperature varied from 27 to 35℃. The mass flux varied from 250 to 510 kg/(m2.s). The heat flux ranged from 4 to 28 kW/m2. The vapor quality ranged from 1.0 to 0.0. The experimental results were compared with seven existing correlations. The correlation of Boyko has a reasonable agreement, and is suggested for use of R134a.

具有不凝结气体存在的凝结换热研究

介绍了不凝结气体对凝结换热的影响,提出了在自行复叠制冷系统中消除不凝结气体对凝结换热的影响的一种新方法,然后进行了有不凝性气体存在时的换热系数的计算及相关的试验研究。试验结果证明了新的方法使得自行复叠制冷系统中有不凝性气体存在时的凝结换热大大加强,换热系数已经接近或达到纯工质在相同状况下的换热系数。

蒸汽流速对竖直管外Marangoni凝结换热特性影响的实验研究

本文在不同蒸汽流速下对水-酒精混合蒸汽在竖直管外Marangoni凝结换热特性进行了实验研究.结果表明:在相同蒸汽压力下,混合蒸汽在竖直管外凝结换热系数随蒸汽流速的增加而增加.当蒸汽酒精浓度较低时(1%、2%、5%),凝结换热系数随流速的增加而明显增加.当蒸汽酒精浓度较高时(20%、50%),流速的增加对凝结换热系数影响较小.这主要是由于蒸汽流速在低酒精浓度下对凝结扩散层热阻的影响大于在高酒精浓度下对扩散层热阻的影响.

R-134a在水平直管和螺旋管内凝结换热特性的实验研究

对替代制冷剂R-134a在水平直管和螺旋管内的凝结换热特性进行了实验研究。在三个不同的冷凝温度（35℃、40℃和45℃）、制冷剂R-1Ma的质量流量变化范围为100-400kg／（m^2·s）和制冷剂的干度范围为0．1-0．8的条件下，实验得到了R-134a在水平直管和螺旋管内的凝结换热系数随R—134a的质量流量和干度的变化关系，并将水平直管和螺旋管内的凝结换热特性数据进行了对比。实验结果表明，R-134a在螺旋管内的凝结换热系数比直管的大4％。13．8％。

螺旋升角对凝结换热特性影响的研究

本文对具有不同螺旋升角的螺旋槽换热管进行了凝结换热和阻力特性试验。试验结果表明,螺旋升角在螺旋槽管凝结换热过程中具有不可忽视的影响。分析了螺旋升角β对凝结换热及阻力特性的影响机理,提出考虑了螺旋升角因素的凝结换热经验关联式。

流速对混合蒸汽Marangoni凝结换热影响的实验研究

本文在蒸汽压力为47.36 kPa的条件下,通过实验研究了不同蒸汽流速(u=2、4、5 m/s)下纯水和不同酒精浓度水-酒精混合蒸汽沿重力方向流过竖直紫铜平板表面上的凝结换热特性,并实现了实验的可视化,同时分析了不同蒸汽流速下造成Marangoni凝结换热特性差异的原因.实验及分析结果表明,在相同蒸汽浓度、蒸汽压力和表面过冷度条件下,高流速下的凝结换热系数比低流速的大。且蒸汽流速对凝结换热的影响因混合蒸汽酒精浓度的不同而不同,低浓度0.5%和高浓度50%时流速的增加对凝结换热特性的影响较小,而在中间浓度2%时凝结换热强度随流速的增加明显.

燃气锅炉的烟气凝结换热

燃气锅炉排放的烟气温度很高且含有一定数量的水蒸汽,在回收烟气余热时,水蒸汽的换热是影响余热回收效率的主要因素之一。利用多孔介质理论对各控制方程进行重新修正;采用标准的k-ε模型和两相界面上凝结换热边界条件,对换热过程进行数值计算。结果表明,有凝结换热发生时,换热能力的计算值与实验值的误差在允许范围内。