叠片式空气冷却器自然对流换热实验研究

为了扩大叠片式空气冷却器在石油化工行业的应用,探究不同管径、管间距以及风筒高度对叠片式空气冷却器自然对流换热特性的影响,对2个典型结构的叠片式空气冷却器试件进行了自然对流换热实验,对其中一个试件进行了改变换热温差和风筒高度的实验。实验得到了试件的总传热系数和管外空气自然对流换热系数数据,以及管径、管间距、换热温差和风筒高度对管外空气自然对流换热的影响数据。研究结果表明:管径、管间距更小的叠片式换热器的换热特性更好;管外空气自然对流换热系数随着换热温差和风筒高度的增加而增加;综合考虑风筒高度、管间距、管径、试件高度、翅片间隙、换热温差、物性的影响,拟合得到了叠片式空冷器管外空气自然对流换热的计算关联式,可用于叠片式空冷器的自然对流换热设计,也可为其它翅片管空冷器的自然对流换热计算提供参考。

适用于近零能耗建筑的一种自然换热空调末端的除湿能力研究

针对近零能耗建筑的低冷热负荷与室内高热舒适度的特点,笔者提出一种自然换热空调末端设备,能够实现冬季供暖和夏季供冷与除湿,并且没有强制对流换热,也无噪音,非常有利于形成室内舒适的空气环境;该空调末端的除湿性能是其与辐射末端(同样可以冷热兼供)相比的突出优势,因此,本文对该自然换热空调末端除湿能力的量化计算展开研究。经理论分析与推导,并结合空调末端的实际应用条件,最终得到适用于该空调末端凝结水量计算的半经验数学模型,同时利用实测数据对该模型进行了验证。为便于工程应用,进一步给出了常见空调室内空气参数条件下,单位设备表面积凝结水量计算的诺莫图。

电场强化乙酸乙酯自然对流和沸腾换热的实验研究

对沉浸于强极性有机液体工质乙酸乙酯中的平板表面上的自然对流和沸腾换热的外加电场强化进行了实验 ,得出了自然对流和沸腾换热的表面传热系数、强化效果与电场电压、热通量的关系 .实验数据表明 ,外加电场对平板表面自然对流换热的强化效果好于对沸腾换热的强化效果 .实验条件下 ,当施加外电场时 ,平板表面的自然对流换热的传热系数最大可达到无外电场时的 6～ 7倍 ,沸腾换热的传热系数最大可达到无外电场时的 4～

外加电场强化苯自然对流和沸腾换热的试验研究

对沉浸在非极性有机液体工质苯中的平板表面自然对流和沸腾换热的外加电场强化进行了试验,得出了自然对流和沸腾换热的换热系数、强化效果与电场电压、热流密度的关系。试验数据表明外加电场对平板表面苯的自然对流换热和沸腾换热都有一定的强化效果,但外加电场对平板表面苯自然对流换热的强化效果明显好于对沸腾换热的强化效果;且平板表面苯的自然对流换热的强化效果与试验所给定的热流密度无关,而外加电场对平板表面苯的沸腾换热的强化效果随热流密度的增大而减弱。

水平圆管在大空间内自然对流换热的实验与数值分析

通过实验与数值计算相结合的方法,对大空间水平圆管的自然对流换热过程进行研究.实验得出圆管自然对流换热系数随管壁温度的升高而增大,并拟合了实验条件下的自然对流换热实验关联式.以Fluent为平台,对水平圆管在大空间内的自然对流换热进行数值分析.结果表明,自然对流换热强弱取决于圆管壁面与周围流体温差的大小,温差越大,自然对流流动发展越快,最大流速越大,圆管周围空气在温差产生的浮升力驱动下形成不断上升的气流.

低气压条件下电加热器自然对流换热性能测试

从理论上分析了表面传热系数与气压的关系,实验测试了电加热器在低压与常压下的换热性能,得出以下结论:低压与常压下表面传热系数的比值与气压比值的0.2次幂成正比;电加热器在低压与常压下散热功率基本相等;表面温度随气压的降低而升高。

室内空气自然对流换热的数值模拟研究

应用PHOENICS软件对自然对流换热条件下室内空气温度场和速度场进行了数值模拟 ,并对温度场的模拟结果进行了实验验证。结果表明 。

电场强化乙醚自然对流和池沸腾换热

The electric field enhancement of natural convection and pool boiling heat transfer on a plate surface immersed in ether was investigated.The experimental data indicated that electric field could enhance natural convection and pool boiling heat transfer.The enhancement effect of electric field on natural convection heat transfer was larger than the effect on pool boiling heat transfer.For natural convection heat transfer on plate surface immersed in ether,the enhancement effect of electric field gradually increased as voltage rose and decreased with increasing heat flux.For pool boiling heat transfer on plate surface immersed in ether, the enhancement effect of electric field gradually increased as voltage rose at heat flux q=5—9 kW·m-2.At the other testing heat flux(q≥10 kW·m-2), the increase of pool boiling heat transfer coefficient by applying electric field was much less.In the experimental condition, the enhancement effect of electric field on pool boiling heat transfer decreased with increasing heat flux.

周期性边界条件下多孔介质方腔内自然对流换热数值研究

对充满多孔介质的倾斜方腔,在其上下壁面绝热、右侧壁面维持恒温T0及左侧壁面温度基于T0随时间按正弦规律变化的情况下,采用Brinkman扩展达西模型和SIMPLER算法对方腔内的自然对流与换热进行了非稳态数值模拟,方腔倾角α的范围为0°-90°,Pr数为1,Ra数为106.计算研究不同的振荡频率和方腔倾角对方腔内对流换热的影响.数值模拟结果表明:振荡频率f为60π,方腔倾角为43°时,方腔内的换热最强.

微细金属丝在空气中的自然对流换热的实验研究

对直径分别39．9～350．1μm的微细金属丝水平和垂直放置在空气中时的自然对流换热系数进行了实验测量。实验中对细丝采用焦耳加热。并通过标定金属丝电阻与温度的关系,精确测定了金属细丝的表面平均温度。将测得的实验值与经典关联式的预测值进行了比较,实验结果表明:随着细丝直径的减小,实验值与理论计算值的差别越来越大。这可能由于尺度的缩小,使得细丝的边缘效应加强,边界层变薄,从而强化了换热;水平放置的细丝表面的自然对流换热要强于垂直放置的细丝,这是由于竖丝表面受到流体的冲刷作用,边界层厚度大于横丝表面边界层厚度的缘故。

自然对流换热问题基于混合元法的差分格式及其数值模拟

研究自然对流换热问题,通过对于空间变量采用有限元离散而对于时间变量用差分离散,导出一种基于混合有限元法的最低阶的差分格式,这种格式可以同时求出流体的速度、温度和压力的数值解。

永磁梯度磁场布置方式对空气自然对流换热的影响

梯度磁场可用于控制非导电弱磁性介质的自然对流换热过程。利用钕-铁-硼永磁系统的不同空间布置,构建了具有不同磁场强度分布的梯度磁场,通过数值模拟得到了不同永磁梯度磁场的磁场强度和磁加速度。对不同梯度磁场作用下的二维封闭腔内的空气自然对流换热过程进行了数值研究,获得了空气自然对流的流场和温度场,以及壁面局部Nusselt数和平均Nusselt数并进行了比较。结果表明:空气自然对流换热可以通过施加具有不同磁加速度的梯度磁场得到强化或控制。

封闭腔内层流自然对流换热过渡层数值研究

对正方形空腔内的层流自然对流换热进行了数值模拟 ,用SIMPLE算法和乘方格式对该问题 (Ra =1× 10 3～ 1× 10 6)进行了详细的数值计算 .根据计算结果 ,在前人工作的基础上总结出封闭腔内层流自然对流换热的变化规律 ,提出了导热占主导地位的层流流动和导热与对流共时作用的层流流动的分界点 ,同时得出了两个区域的平均努塞尔数的计算公式 ,通过比较 ,表明其精度较以前的计算公式要高 .

自然对流换热实验设备优化改造及教学改革

对自然对流换热设备进行了优化改造,保留了不影响实验过程的本体部分,优化设计了独立的电加热测量系统和温度测量数显系统,解决了现有实验耗时长、数据采集量小、实验工况不稳定、设备故障等问题。优化改造后的设备提供了更加成熟且灵活的实验条件,使教学方式从传统的验证性实验改革为设计性实验,并在日常的教学实践中体现出诸多优势,具有一定推广价值。

基于ANSYS的管道外自然对流换热系数的确定

管道在进行传质的过程中,需要计算温度梯度引起的热应力,以及管道温度场分布情况,但在管道外壁温度未知的情况下,仅通过自然对流换热经验关联式无法确定空气对流换热系数。基于传热学的理论,采用ANSYS软件进行结构热分析,提出一种精确确定管道外自然对流换热系数的方法。通过案例分析,把计算结果与实验结果相比较,确定了该方法的可行性。

封闭方腔自然对流换热的研究

论述和分析了封闭方腔自然对流换热的研究进展,研究了采用商业软件FLUENT对此模拟的方法以及换热规律研究的可行性,所获得的数值模拟结果与研究文献做了对比分析,其模拟结果是正确的,由此表明:采用FLUENT软件通过数值模拟方法不仅能获得封闭腔自然对流换热的结果,还能研究其换热规律,是解决封闭腔自然对流换热的有效工具。

高Rayleigh数条件下竖圆环夹层内自然对流换热的实验研究

对内壁维持恒热流和外壁向环境冷却的大高宽比竖圆环夹层内自然对流换热进行了实验研究。实验装置高宽比分别为２３５和６６６７，半径比分别为２．０３和３．９２。实验数据整理考虑了热辐射影响以获得对流规律。由于已有工作均未考虑高Ｒａ数区域，首次得到Ｒａ数高达１０￣９的区域内平均Ｎｕ数的换热准则式。在低Ｒａ数区域，亦取得了与前人工作一致的结论。本文结果改进了高Ｒａ数区域换热规律的预测能力。

圆形钢串片散热器的自然对流换热研究及优化

对圆形钢串叶散热器自然对流换热的规律进行了试验研究。通过对试验数据的分析整埋得到肋壁局部换热系数的分布和肋壁平均换热系数与结构尺寸之间的经验公式，并得到自然对流换热的准则方程。用多吕标数学规划的方法得出了钢串片散热器的最佳结构尺寸。

微细长竖圆柱外侧的自然对流换热

采用焦耳加热法对直径分别为39.9mm～350.1mm的微细紫铜丝在空气中垂直放置时自然对流换热的Nu)进行了测量,并将实验值与前人所总结的多个准则方程式的计算值相比较,结果表明:所有准则方程式的计算值之间存在一定的差距,此差距随着细丝直径的减小而减小;所有计算值与实验值之间均存在偏差,随着细丝直径的减小偏差增大,最大偏差达到了50%;随着微细长竖圆柱直径的减小,细长圆柱表面换热增强,这可能是由于尺寸的微米化,使得微细长竖圆柱的边缘效应加强,贴壁层变薄,从而使换热得到强化。

倾斜封闭立方腔内多块孤立平板自然对流换热的实验研究

本文研究了平板的相互位置、腔体倾角及Rα数对倾斜封闭立方腔内多块孤立平板自然对流换热的影响．实验查明：在一定Rα数下存在着一个使每块板换热强度相当的间距；平均换热特性对位置很不敏感；平板的换热强度比相同Rα数下的大空间自然对流更弱，且随倾角增加，Nu数随Rα数增加的增长幅度逐渐减慢．