水平微肋管内R513A冷凝换热特性研究

采用实验方法研究了R513A在光管和不同齿密度微肋管内的冷凝换热性能,并通过对比冷凝换热系数实验值与关联式的预测值,探究了现有关联式对R513A的适用性,实验在冷凝温度33、35、38℃,质量流速50~150 kg/(m^(2)·s)的工况范围内进行。实验结果表明:冷凝换热系数随质量流速的增大而增大,在低质量流速区域,微肋管的冷凝换热系数增长幅度更大;随着齿密度的增加,管内换热面积增大,但管内表面张力作用增强,相应的流动阻力增强,强化传热作用被削弱;与R134a相比,微肋管对R513A的强化传热效果更优;对于光管,Bashar关联式的预测效果最佳,Cavallini关联式与Dobson关联式在低质量流速区域的预测误差偏大;对于微肋管,Yu关联式的预测效果最理想,Cavallini关联式与Kedzierski关联式均低估了管内冷凝换热特性。以Kedzierski关联式为基础,拟合了新的修正关联式,修正关联式的预测值与实验值的一致性较好,其平均绝对误差与标准差分别为7.8%、8.5%。

翅片管式换热器换热与压降特性的实验研究进展——关联式

概述目前国内外空调制冷行业中的普遍采用的几种不同翅片类型 (平直翅片、波纹形、条缝形翅片、百叶窗形翅片 )的换热及压降实验关联式及其影响因素 ,并对翅片的性能评价指标进行了介绍。正确地选用实验关联式及性能指标 ,将对翅片管式换热器的优化设计及其制造提供可靠的依据。

基于波形翅片扁平管传热性能的直接空冷凝汽器低温冻结规律研究

以火电空冷机组常用的蛇形翅片扁平管为实验件,设计并搭建了风洞实验台,研究蛇形翅片扁平管顺流单元的传热性能,得到顺流单元翅片管空气侧在不同风速下的换热系数和水侧在不同流量下的换热系数,并拟合成Nu随Re变化的无因次关联式。将得到的关联式应用到火电厂实际的运行工况中,得到在不同迎面风速、不同环境温度及不同水流量下管内凝结水温度的变化规律。据此,以实际低温运行直接空冷机组为例,预测出空冷凝汽器顺流单元在不同迎面风速、环境温度和机组负荷下管内凝结水的冻结特性。

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.

镍基渗层纵向翅片管的强化传热试验研究

本文给出了一种既能提高换热效率 ,又能提高可靠性的新型换热元件—镍基渗层纵向翅片管 ,并对该新型强化传热元件进行了传热实验 ,得出了不同的翅片高度、横向节距、纵向节距下 Nu、Eu与Re的关系。

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。

三维微肋螺旋管内R134a沸腾环状流区的传热与关联式

首次实验研究了制冷剂 R1 3 4a在三维微肋螺旋管内流动沸腾环状流区的流动与传热性能。对流型的可视化观察发现 :当质量流速大于 1 0 0 kg/( m2 s)时 ,螺旋管内才开始出现环状流。环状流的起始干度为 0 .3、0 .4。在流型图上给出了环状流区与其它主要流型的分区。回归了实验环状流区的传热实验数据 ,得到的传热关联式计算值与实验值的平均绝对误差为 9.1 %。

横掠螺旋翅片管管束对流换热的试验研究

本文在考虑影响气体横掠螺旋翅片管管束的对流换热的诸因素的基础上,使用两相闭式热虹管为传热元件,根据等雷诺数法的原则,通过试验及数据处理,对传热特性和阻力特性进行了分析和研究,并提出相应的数学准则式,这些公式可为设计提供依据。

强化管内流动沸腾换热研究现状

介绍了强化管内流动沸腾换热国内外的研究现状,分析了微肋管内流动沸腾换热的影响因素,并且给出了几个实用的微肋管内沸腾换热关联式,最后对微肋管内沸腾换热的研究方向进行了讨论。

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。

R290在小管径水平微肋管内凝结换热实验研究

实验研究水平微肋管内R290的两相流凝结换热特性,在内径为4.3 mm,长度为900 mm的铜管内,测得R290在质流密度180-300 kg/(m^2·s)、饱和温度40-55℃、热流密度3-10 kW/m^2以及干度0.9-0.1范围内的凝结换热系数;分析了质流密度、饱和温度、热流密度以及干度对R290凝结换热性能的影响。结果发现:凝结换热系数随质流密度、热流密度的增大而增加,随饱和温度的升高而减小;随着R290的凝结液化,干度减小,其凝结换热系数也随之减小,仅在热流密度过大时出现先增后减现象。并分别采用4种经典的凝结换热关联式预测R290的凝结换热系数,对比实验结果得出Chang等和Yu等的预测精度比较高。

纵掠管束湍流对流换热的数值实验及其关联式

对圆管内和纵掠管束的湍流对流换热分别运用k-ε模型和雷诺应力模型(RSM)进行了数值模拟.数值模拟结果表明,采用现有的管内湍流换热实验关联式近似计算纵掠管束对流换热的偏差较大.通过数值模拟研究了不同节距、不同雷诺数Re时纵掠管束的对流换热规律,给出了纵掠管束流动换热的努塞尔数Nu与Re的数值实验关联式.

涟漪纹管换热性能试验研究

为了研究涟漪纹管换热性能搭建测试台。采用外径为12.7 mm,内径为11.5 mm的涟漪纹管,以及外径为12 mm的光管,统一采用外径为17 mm的套管进行试验研究。制冷剂进、出口干度分别为0.8和0.2,制冷剂质量流速为90~260 kg/(m^2·s),冷凝饱和温度为318 K。测试结果表明,单相热平衡损失在±3%以内,光管冷凝换热系数的3个关联式计算结果与试验结果的偏差范围都在±20%以内。随着制冷剂质量流速的增大,涟漪纹管的冷凝换热系数和压降增大,涟漪纹管相对于光管的换热强化倍率为1.05~1.24,涟漪纹管多凹坑表面使得其强化冷凝换热效果明显。

不同片型组合翅片管式换热器的传热特性研究

为解决在干、结霜工况下空气源热泵室外机因结霜引起的换热性能下降的问题,以翅片管式换热器为研究对象.在模化试验的基础上,采用数值模拟的方法分别对不同片型组合的翅片换热器结霜量、换热与阻力性能以及平均对流换热系数进行分析.研究结果表明,前开孔后开缝的翅片组合方式较全开孔的结霜质量及平均对流换热系数分别最高可提升9%、11%.较前开缝后开孔的相应参数的增幅分别为17.7%、18.37%.

R134a在微肋管内流动冷凝换热计算关联式的改进

本文选用表面传热系数为评价指标,对外径为6.35 mm的微肋管内R134a两相流动冷凝换热特性进行实验研究,分析了水力工况、测试管结构参数等对管内表面传热系数的影响,还选用Cavallini et al.关联式、Miyara et al.关联式和Oliver et al.关联式对微肋管内表面传热系数进行预测,发现Cavallini et al.关联式对微肋管内换热性能的预测能力最好,关联式预测值与实验值的平均误差、标准误差分别为-21.47%和21.94%。虽然Miyara et al.关联式预测值与实验值的平均误差、标准误差分别为16.21%、30.65%,但两者之间的误差范围为-47.12%～82.32%,说明在部分工况下Miyara et al.关联式对管内换热性能的预测仍存在较大误差。三个关联式中,Oliver et al.关联式的预测能力最差,预测值与实验值之间平均误差高达-54.93%,因此,实验根据现有实验数据对Oliver et al.关联式进行了修正,修正Oliver et al.关联式对管内换热性能的预测能力大大提高,预测值与实验值的平均误差、标准误差分别为-2.37%和10.77%。

水平微肋管内冷凝换热特性实验关联式的研究进展

概述目前国内、外空调制冷行业中普遍采用的水平微肋管内冷凝换热特性的实验关联式及其影响因素,指出正确地选用实验关联式,为空调制冷行业中冷凝器的优化设计及其制造提供可靠的依据。

翅片管式换热器的传热研究进展

翅片管式换热器是一种在工程中广泛应用的换热器,具有结构灵活、适应性强、空间利用率高等优点。在深入推进绿色节能的工业背景下,换热器的强化传热得到广泛而深入的研究。本文重点总结了翅片管式换热器的强化传热方面的综合研究进展,包括:管内强化传热结构、管外强化传热结构、流体强化传热、管内和管外传热模型以及换热器传热结构整体优化方法等。最后指出,管内插入物强化传热效果明显,但对其管内传热模型研究甚少,应引起足够的重视。

微肋管内的换热强化的实验和理论分析

在1根光管、2根微肋管内运行了R1234yf两相流动冷凝换热实验,工况设定中冷凝温度为40℃、43℃、45℃,质量流量为500-900 kg/(m^2·s),换热管进出口处制冷剂干度分别为0.8-0.9、0.2-0.3。实验结果显示:传热系数随冷凝温度的降低、质量流量的增加而增大,且微肋管内传热系数均大于光管内传热系数,其中8°和15°肋片螺旋角微肋管换热强化倍率分别为2.51-2.89、3.11-3.57,均大于其面积增加比;使用关联式对管内传热系数预测时:Cavallini et al关联式对光管内传热系数预测精度最高,其预测误差范围在±8%以内,预测平均误差为0.56%;Cavallini et al关联式和Koyama et al关联式对微肋管内传热系数预测精度较高,其预测误差范围在±25%以内,两者的平均预测误差小于6%。

翅片管空气冷却器传热系数模型

以管内介质有相变的翅片管空气冷却器为研究对象,采用量纲分析、泛函分析等方法,构建了一个合理的翅片管空气冷却器传热系数关联式。以氨泵供液型空气冷却器为实验研究对象,设计了结构参数、迎面风速、库温、驱动温差和供液倍率等多因素、多水平的实验方案,并采用校准箱法测得不同测点下的传热系数。采用测试数据并以关联式为目标函数,通过非线性拟合方法建立了适用于氨泵供液空气冷却器传热系数计算的关联式。关联式计算值与实测值相对误差在±10%之间,且分项管内换热系数大于管外换热系数,符合空气冷却器换热系数分布的一般规律,证明了传热关联式是合理准确的。在氨泵供液空气冷却器常用设计点,关联式计算值约为设计经验值1.11~1.30倍,这表明采用关联式设计该类型空气冷却器可节约11%~30%的换热面积,提高了经济效益。

锯齿型螺旋翅片管束传热特性实验研究与传热关联式评价

对一种锯齿型螺旋翅片管束的传热特性进行了系统的实验研究,基于实验结果提出了该管束的换热关联式,并与现有的相关关联式进行对比分析。研究发现,当纵向管排数小于4时,管束换热的Nu随管束的增加而增大,而当管排数不小于4时,管排数对管束换热的Nu影响不显著。现有的关联式之间差异较大,评估关联式应综合考虑关联式预测值与实验值的偏差和关联式预测值与实验值随雷诺数变化趋势。