管内单相流强迫对流湍流传热关联式研究

管内单相流强迫对流湍流传热广泛应用于各个工业领域。目前有很多管内单相流强迫对流湍流传热关联式,需要对其计算精度进行评价分析,便于选用。本文通过试验,获得了46组R134a在水平圆铜管内的单相流强迫对流湍流传热数据,从23篇文献中收集了1220组试验数据,建立了一个含有1266组数据的管内单相流强迫对流湍流传热试验数据库。用这个数据库对14个现有管内单相流强迫对流湍流传热关联式进行了评价分析,鉴别出了预测精度高的关联式,为管内单相流强迫对流湍流传热关联式的选用提供了依据。

组合式翅片管换热器传热与阻力性能影响因素研究

为解决空气源热泵冬季在制热工况下因室外机内翅片换热器换热效率低引起系统供能性能下降的问题,以组合式翅片管换热器为研究对象,在模化实验的基础上,采用数值模拟的方法分别对翅片换热器的传热及流阻性能影响因素进行分析。研究结果表明:在本文研究背景下,入口风速、翅片厚度、开缝数目对前开孔后开缝型的翅片组合形式换热器传热效率具有一定程度的影响;以上述三种因素为目标函数对换热器进行多目标优化时,入口风速取3 m/s,翅片厚度为0.16 mm,后排开缝数目为6,换热器能得到较好的综合性能;在此基础上,拟合出适合于该组合形式的传热和流阻关联式。

变截面管管内实验研究及其关联式

根据正交实验设计提出了几种变截面管强化传热管的结构尺寸 ,并由实验结果回归得出了变截面管的传热和阻力关联式 ,经过管型的分析比较 。

人字形板式换热器传热和阻力性能的测试

实验测试了特定人字形型号板式换热器的传热性能及阻力特性。工况的稳定是靠改变泵功和阀门的开度来调节,使热流体进口温度固定在80℃。通过改变热流体流量改变工况,用热平衡法和换热热阻分别计算了总传热系数,两种结果相对误差在一定范围内。利用Excel软件处理实验数据,获得热侧传热系数与流速的关系,热侧摩擦系数与雷诺数的关系,并拟合出它们之间的实验关联式。

凹槽型模块化板式空气预热器传热与阻力特性测试

通过采用热风炉燃烧液化气产生热风,对某公司设计的凹槽型模块化板式空气预热器进行了热工性能测试。通过实验得到了综合传热系数、空气侧阻力因子,并采用等雷诺数及等流速法获得了对流换热关联式,采用等流速法获得了换热因子。此研究可为该设备的工业应用提供一定的数据支持。

R32管内流动传热特性的分析与讨论

R32作为R22的主要替代品之一,具有良好的热物性。R32管内流动传热特性的研究对R32换热器的设计具有重要意义。目前针对R32管内流动传热特性的研究还存在不足。本文调研了已发表的R32管内流动传热研究数据,分析了R32管内流动传热特性,特别对R32管内流动换热经验关联式进行了说明,指出了R32管内流动传热研究的不足和研究方向。R32管内流动传热特性的研究为R32换热器的设计提供了指导,对R32替代技术的起着推动作用。

超临界CO2在内凸管内对流传热强化试验研究

以超临界CO2为工质,试验研究其在内凸管内的对流传热特性,并与相同工况下的光滑管试验作对比,由此获取内凸管结构对超临界CO2传热过程的强化效果。试验参数范围:系统压力7.6~8.4 MPa、质量流速400~700 kg/(m2·s)、热流密度100~200 kW/m2、流体温度18~64℃和雷诺数1.2×104~4.9×104。对比了相同工况下内凸管与光滑管换热过程的努赛尔数及阻力系数,并采用综合性能指标PEC来定量评价内凸管传热强化效果。结果显示,内凸管结构能以较小的阻力代价获取较高的传热系数增幅,其综合性能指标PEC为1.24~1.52,表明内凸管能有效强化超临界CO2的对流传热。根据试验数据,拟合了适用于该文内凸管的传热关联式,预测误差小于±10%。

管内多孔质表面强化低温液体沸腾传热的研究

本文从节能观点简述了研制与推广应用多孔质换热表面的重要意义,就高温烧结法加工管内多孔质表面强化低温液体(液氮)沸腾传热进行了研究。实验结果表明,高温烧结管内多孔质表面的传热性能优于电镀多孔质表面与低肋(细螺纹)表面,其沸腾传热温差一般可降为光滑平表面的十分之一左右。根据实验数据,并用动力学理论模型分析讨论了不同的烧结金属材料及其粉末的平均颗粒直径.烧结层厚度等因素对传热性能的影响。运用因次分析法,由实验数据拟合出传热计算的关联式,可在一定范围内估计多孔质表面的传热性能。

换热管内自旋扭带传热性能的研究

通过大量的实验数据对内置自旋扭带换热管的总传热系数关联式、管内给热系数关联式、综合评价关联式进行分析,使自旋扭带结构参数得到了量化研究,总结出了相关经验公式。

扭曲管强化传热性能实验研究

在设计的蒸汽-水换热实验台上测试了5种不同导程的椭圆扭曲管和圆管的传热和流动阻力性能。分别对5种不同导程的扭曲管和圆管管内流体努赛尔数,摩擦系数和管内综合评价因子随雷诺数变化情况进行了对比。实验结果表明:扭曲管的强化传热性能明显,且导程越小,强化传热效果越好。在实验测试的雷诺数范围内,扭曲管的努塞尔数为光滑圆管的1.05—1.4倍,摩擦系数为光滑圆管的1.1—1.4倍。文中对实验数据进行分析并归纳出了管内传热与阻力关联式,为工程设计提供参考。

H型鳍片管束传热特性实验研究

在传热风洞实验台上对5组不同结构参数的H型鳍片管束气侧的传热与阻力特性进行了实验研究.实验中考虑了管径、鳍片净高度、鳍片节距以及管排横纵向间距等影响因素,并将实验结果与前苏联锅炉热力计算标准进行了比较.根据实验结果拟合得到了管径38 mm、管排纵向间距变化的H型鳍片管束的传热及阻力系数关联式和适用于不同结构参数下H型鳍片管束的传热总关联式;96.5%的实验数据与H型鳍片管束传热关联式计算数值误差小于±15%.同时,将关联式计算值与现有两文献中的实验数据进行了比较,结果表明,传热准则数的最大误差分别为11%和17.7%.该研究为H型鳍片管束的设计提供了可靠的依据.

螺旋叶片转子强化传热机理分析

以螺旋叶片转子为研究对象,对转子的强化换热机理进行理论分析,提出螺旋叶片转子3种强化传热机理,包括截面收缩效应强化、螺旋流动效应强化以及二次流效应强化。采用理论推导的方法,建立湍流区内Nusselt数预测关联式以及压力降预测关联式,从而预测转子几何参数等对转子强化传热特性及阻力特性的影响。同时,将关联式预测结果与对应的强化传热实验结果进行对比,对比结果表明:推导得出的Nusselt数预测关联式计算值与实验得到的Nusselt数之间的最大偏差为7.4%,阻力系数的预测关联式计算值与其实验值之间的最大偏差为10.1%。

叶片前缘旋流蒸汽冷却流动和传热的数值研究

通过求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes方程和标准k-ω湍流模型,数值研究了旋流蒸汽冷却的基本原理,分析了冷气雷诺数和来流温比对流动和传热特性的影响,旨在阐明旋流蒸汽冷却的原理,总结其流动传热的变化规律。在此基础上对无量纲换热系数Nu、雷诺数Re和来流温比φ进行数值拟合,得到旋流蒸汽冷却的传热关联式。研究表明:冷气在旋流腔内的高速转动引起强烈的径向对流运动,使得换热增强;增大雷诺数能够增大冷气的涡量,有效提高旋流腔的换热系数,同时降低阻力系数;增大来流温比使得冷气的涡量增大密度减小,旋流腔的换热系数略有减小,阻力系数显著降低;综合换热因子随着雷诺数的增大而增大,随着来流温比的增大而减小;拟合的传热关联式与数值计算结果吻合良好,可以准确地预测蒸汽旋流冷却的换热系数。

膜片管束传热特性的研究

根据电厂对省煤器改造的实际需要，通过热风洞实验台，对国产膜片管束的传热与阻力特性进行实验研究，并回归出有实用价值的关系式。

新型开缝翅片管壳侧传热与阻力特性

设计了一种新型开缝翅片,通过实验与数值模拟研究新型开缝翅片的流动传热特性,分析翅片间距与相对开缝高度对新型开缝翅片的传热与阻力特性影响规律,并采用幂函数多元非线性拟合获得相关的流动传热关联式。研究表明:新型翅片管相较于平直翅片管壳侧综合传热性能提升了1.46~1.64倍。在雷诺数Re=9500、相对开缝高度为0.5时,翅片间距从1.6 mm减小到1.0 mm,空气侧努塞尔数Nu增加了19.44%,空气侧阻力系数f增加了39.54%,综合传热性能增强了6.88%;在雷诺数Re=9500、翅片间距为1.2 mm时,相对开缝高度从0.4增大到0.7,空气侧Nu增加了11.55%,空气侧f增加了4.74%,综合传热性能增强了9.84%。最后提出了平均偏差在10%以内的努塞尔数Nu和阻力系数f的计算关联式。

惰性粒子循环流化床蒸发器浓缩大黄浸提液

研究了惰性粒子循环流化床蒸发器浓缩中药大黄浸提液时的传热及防、除垢性能,给出了管内沸腾传热系数经验关联式。对影响传热性能的一些主要因素进行了分析。研究结果表明:惰性粒子循环流化床蒸发器在中药浸提液浓缩中具有一定的应用前景。

内置螺旋叶片转子换热管传热和阻力特性的实验研究

本文概述了转子组合式强化传热装置的强化传热和自清洁原理,通过实验研究了传热和阻力特性。实验结果表明,在相同的雷诺数条件下,内置螺旋叶片转子换热管的努塞尔数明显高于光管的努塞尔数,说明具有良好的强化传热效果;内置螺旋叶片转子换热管的阻力系数显著高于光管阻力系数,说明在强化传热的同时,使得管内阻力随之增加。此外,作者借助多元线性回归方法,建立了内置螺旋叶片转子换热管的努塞尔数与阻力系数的经验关联式。

H型鳍片管省煤器传热与阻力特性试验研究

对Φ38 mm管径下三种不同管排纵向间距的H型鳍片管束气侧的传热与阻力特性进行了试验研究,得到了考虑管排纵向间距变化的H型鳍片管束的传热准则数及阻力系数关联式,并将试验结果与相关的计算结果进行了比较。结果表明:管排纵向间距越大,气侧传热性能越高,阻力系数越大;在计算其他文献中相同管径传热准则数时,所得关联式计算结果与原始数据相差较小。该试验为H型鳍片管束的设计提供了可靠的依据。

因次分析方法及其应用

本文简述了因次分析在工程技术方面的应用与发展过程,展示了这一领域的成就。

因次分析法在化工研究过程中的应用

在化学工程的研究开发过程中,经常要用数学、物理、化学的基本理论和基本方法,来研究化工开发过程(即实验室研究,中间试验到大型生产)中出现的各种现象,然后把这些现象归纳为数学方程,即数学模型,以供设计、放大、改进或进一步科研时应用.例如在化工研究过程中,我们往往需要确定一个物理量的数值。