螺旋管内单相液体紊流脉动流动传热

以水为工质对螺旋管内单相液体充分发展紊流脉动传热特性进行了实验研究 ,发现了紊流脉动传热系数与流量脉动相位间的反相关系 ,引进了两个新的准则数 :脉动频率数W0 和脉动振幅率Ap,对紊流脉动传热规律进行了分析讨论 ,并根据紊流脉动传热参数的瞬态变化规律 ,对脉动过程中的管内二次流特征和变化作了详细讨论和分析 .     

低高宽比微通道中的流动沸腾不稳定性

以甲醇为工质，在不同进口温度、质量流速、热通量和倾角下对低高宽比矩形微通道中流动沸腾不稳定性进行了研究。在宽广的参数范围内发现存在3类不稳定性：流量漂移静态不稳定性、压力降型脉动动态不稳定性及压力降和密度波复合不稳定性。由于大长径比 （L/D=159.5）实验段本身及实验段上游可压缩容积的存在，导致在水动力曲线负斜率区压力降型脉动的发生。分析了进口温度、倾角、质量流量、热通量等因素对不稳定性的影响，发现压力降型脉动的发生主要取决于质量流量、热通量及进口温度三者的影响，给出了以热力学平衡质量含气率表示的脉动工况界限范围。     

毛细管内多相脉动流动的格子-Boltzmann模拟

基于伪势模型理论,建立毛细管内汽液两相工质脉动流动的等温格子-Boltzmann模型。将利用该模型取得的静态液滴形态以及表面张力、大空间和窄空间内气泡浮升运动时的形态模拟结果与文献的研究结果进行对比,验证了模型的可靠性。对毛细管内泡状流和柱塞流两种流型在边界正弦压力波作用下绝热脉动流动情况进行了数值模拟。通过模拟研究了毛细管内不同压力波振幅下液相Reynolds数和气泡位移幅度周期性变化规律;获得了汽液界面形态在脉动过程中的变化;观察到在边界液相速度方向发生改变时,边界附近区域的Reynolds数振荡现象;分析了重力对脉动运动过程的影响。模拟结果为分析以毛细管为主要构件的脉动热管内汽液两相工质的工作过程提供了一定依据。     

脉动流化干燥过程的实验研究

将热气体引入流化床，对流化床中的矩形波脉动干燥过程进行了实验研究。实验中使用了小米和硅胶两种物料，考察了物料湿含量及床层温度变化情况，并将脉动流化干燥与无脉动流化干燥效果进行比较，发现小米在一定的脉动条件下能够节能，而硅胶的节能效果不明显。文章还对气流脉动流化干燥的应用和进一步研究方向进行了分析和展望。     

往复式压缩机气体脉动分析及压力降计算

概述往复式压缩机出口管道振动的主要原因,从气体脉动的角度出发,应用伯努利方程对气体脉动压力降进行计算,并根据计算结果和压缩机管线振动的情况提出一定的改进措施。     

矩形通道内低压自然循环压降型脉动及其复合型脉动可视化研究

以去离子水为工质,对矩形通道内低压自然循环压降型脉动及其复合型脉动进行可视化实验研究,利用可视化手段拍摄脉动过程气相分布状态图像。通过流量脉动曲线与图像进行对照,分析流量脉动的物理过程及产生机理。实验过程中发现4类动态不稳定性：第Ⅰ类密度波（DWO_Ⅰ）、压降型脉动（PDO）、复合型脉动（SPO）及第Ⅱ类密度波（DWO_Ⅱ）。重点分析了压降型脉动与复合型脉动产生机理、影响因素及流动不稳定性边界。实验研究发现,受矩形通道挤压效应及稳压器内部可压缩空间影响,工质在稳压器和循环回路之间往复波动,形成压降型脉动,增大加热功率压降型脉动会叠加第Ⅱ类密度波形成复合型脉动。两类脉动的起始点会随入口过冷度增加呈现偏离趋势,并且压力增加,偏离趋势会随之增大。通过相变数、过冷度数等无量纲参数绘制了压降型脉动不稳定性边界。     

流体动脉流强化微滤过程的研究

根据流体不稳定流动强化膜滤过程原理，通过对进料管道施加脉动挤压力，造成料浆在滤室内的脉动流动。在脉动微孔膜滤系统中，通过变更主体流速、脉动频率及脉动振幅等不同参数的实验研究，探讨了各种因素对脉动流微滤过程的影响规律。     

纸张脉动燃烧尾气冲击流干燥过程的实验研究

脉动燃烧因其传热效率高、结构紧凑、环境污染小等优点而广泛应用于生产生活中,冲击干燥同样也能形成强烈的热质交换,本文将上述两种干燥技术结合应用。为了探讨脉动燃烧尾气冲击流干燥的性能,研制了小型Helmh01tz脉动燃烧器,并对脉动燃烧尾气冲击流干燥技术应用于纸张的干燥过程进行了实验研究。分析了气流辐射半径和燃料流量两个参数对干燥过程的影响,可以看出随着气流辐射半径的增加,干燥速度降低。此外还对不同干燥条件下的纸张干燥时间进行了估计,为实际生产提供参考。     

流体脉动流强化微滤过程的研究

根据流体不稳定流动强化膜滤过程原理，通过对进料管道施加脉动挤压力，造成料浆在滤室内的脉动流动。在脉动微孔膜滤系统中，通过变更主体流速、脉动频率及脉动振幅等不同参数的实验研究，探讨了各种因素对脉动流微滤过程的影响规律。     

利用压力脉动信号特征预测流化床结块故障

气固流化床压力脉动信号隐含了许多有用的信息。然而,压力脉动信号为一非平稳随机信号,非常复杂,必须用新的方法从信号中提取特征参数进行规律性研究。本文通过对流化床压力脉动信号进行Ｗｉｇｎｅｒ谱分析,得到了主频幅值的分布,提出了主频功率Ｐ作为流化床压力脉动信号的特征参数,并对随结块含量变化的规律进行了研究。结果表明,主频功率能充化床层的结块状况。在Φ１１４和Φ３００的流化床中证明该参数在床层结块时有明显     

并联双通道内超临界水的脉动传热特性

在压力26~30 MPa,时均质量流速420 kg·m^-2·s^-1、热通量0~130 kW·m^-2工况范围内,对垂直上升并联双通道内超临界水的脉动传热特性进行了实验研究。根据实验数据分析了流量脉动对壁温的影响,脉动振幅率(A_f)和脉动频率数（Wo）对时均Nusselt数的影响,并将脉动时均Nu与超临界传热关联式进行了比较。结果表明：壁温随流量脉动而波动,脉动周期相同,相位相反,流量脉动振幅越大,壁温波动也越大;低频脉动时均Nu随脉动振幅率的增大逐渐减小,随脉动频率数的增大先减小后基本不变;高频脉动时均Nu随脉动振幅率的增大而缓慢增大,随脉动频率数的增大而减小;关联式预测的Nu较实验值普遍偏高。     

Experimental and numerical analysis of droplet deformation in a complex flow generated by a rotor-stator device

The deformation behaviour of single drops suspended in a second immiscible liquid undergoing a complex laminar flow is analysed both experimentally and numerically. The flow is generated in a channel formed by two rotating concentric cylinders with teethed walls as a model for extruding flow. The transient drop deformation and position in the device is captured by a twin-camera system in which one camera captures the drop deformation and the other camera captures the position of the drop. Results from an experiment consist of the transient drop deformation and the particle track of the drop. In our data analysis we define a geometry-based apparent shear rate which we compare to time-averaged drop deformations. Results indicate that for small deformations the relation between the time-averaged drop deformation and time-averaged apparent shear rate can be described by Taylor's small deformation theory.Furthermore we have used the particle track data obtained from a number of experiments to numerically calculate the local flow experienced by the drop. The numerically calculated local flow is then used as input to a computational algorithm for simulating the transient drop deformation. Comparison between numerical calculations of the drop deformation and experimental results generally agree well although calculations predict a somewhat higher deformation than experimentally observed.     

采用扩展温度振荡法测量超临界CO2扁管内对流换热特性

引　言近年来ＣＯ2 跨临界制冷系统已引起了学术界和工业界的极大关注 .在空调、热泵及系统组件方面已进行了大量研究工作[1～ 4 ] .对车辆空调和一些一体化机组而言 ,紧凑、质量轻的热交换器十分必要 ,小直径换热管或微通道换热管有可能扮演重要角色[5] ,并且也有利于解决系统的高压设计问题 .在实际应用中一个需要深入研究的问题是ＣＯ2 跨临界制冷系统气体冷却器内的超临界换热过程 .文献 [6]对一般应用条件下的超临界换热做了详尽评述 .文献 [7]则针对ＣＯ2 制冷的应用条件对超临界换热做了介绍 .总体而言 ,现有的可用实验数据范围有限 …     

采用扩展温度振荡法测量超临界CO2扁管内对流换热特性

As a natural working,fluid carbon dioxide (CO₂) has shown great potential in refrigeration and air conditioning industry. The heat transfer and pressure drop performance of supercritical CO₂ in pipes is necessary for gas-cooler design. This paper presents an experimental investigation of supercritical CO₂ heat transfer characteristics using temperature oscillation method.Considering the variable fluid temperature, an extended and more reasonable temperature oscillation model is built and used for heat transfer coefficient evaluation. The convective heat transfer coefficient of supercritical CO₂ flowing in an aluminum multi-channel flat pipe is measured for the first time.Experiments are performed under one typical pressure and temperature condition.The experimental setup and data acquisition as well as processing program are described in detail. New dimensionless heat transfer data in the form of Nusselt number via Reynolds number are given and analyzed.The results could be a good reference to gas-cooler design.The paper also supplies a general model or tool for determining local convective heat transfer coefficient which can be used more widely.     

湿空气在泡沫金属内析湿过程的换热与压降特性影响因素分析

实验研究了湿空气在泡沫金属内流动析湿过程的换热和压降特性,分析了不同因素的影响规律。研究结果表明:随着入口空气相对湿度的增大,凝结水增多,使泡沫金属的换热量和压降均增大;当入口相对湿度从50%增大到90%时,换热量和压降最大增加了67%和62%;随着入口空气温度的升高,泡沫金属换热量和压降增大;随着冷却水温度的升高,泡沫金属的换热量和压降均下降;随着孔密度的增大,压降增大,但由于受到凝结水影响,总换热量会先减小后略有增大;泡沫金属的迎风高度越大,总换热量和压降越大。     

纵翅片结构形式对管换热器性能的影响

提出了一种可改善换热效率的百叶窗式纵翅片换热管的结构模型,对其进行简化,采用Fluent软件对换热管烟气侧流动与传热过程进行数值模拟,对比了两种百叶窗纵翅片与普通纵翅片的换热效率与压降,结果发现：百叶窗式纵翅片传热效果比普通纵翅片高130%以上。模拟了6组不同流体入口速度下传热与压降的变化情况,分析了百叶窗翅片间距与倾斜角度对传热与压降的影响,结果表明：入口速度越大,进出口温差越小,压降越大;翅片间距越大,进出口温差和压降都越小;翅片倾斜角度越大,换热效果相差不大,压降越大。搭建了简易实验平台对模拟结果进行验证。     

间断环面槽肋片管束的传热和流动阻力

应用热 -质比拟技术 ,对间断环面槽肋片管束进行了传质与流动阻力实验 ,根据热 -质比拟关系得出传热结果 .分析了该种换热芯子在不同板间距时的传热与阻力特性 .与光板肋片管换热芯子比较 ,该种换热元件的传热与阻力都有很大提高 ,而阻力增加幅度更大 .实验结果为运用单位选用肋片管式换热器提供了依据 .     

两种印刷电路板式微通道节流制冷器性能实验研究

回热节流结构对微通道节流制冷器性能有决定性影响,针对目前微通道节流制冷器多为单层高、低压通道结构,制冷量较小的特点,结合印刷电路板工艺可刻蚀焊接形成不同结构的叠层通道、传热效率高的优点,设计制作出两种印刷电路板式微通道节流制冷器。两种制冷器交错的高低压通道各6层。第一种制冷器的通道结构为大小微槽道相搭配,实现先回热换热后节流,当量直径分别为463 μm和120 μm;第二种通道结构为错排微圆柱针肋,当量直径337 μm,高低压板片均实现回热和节流并行发生。在2.02~5.20 MPa进口压力范围内实验研究两种制冷器性能,得到制冷器质量流量、进出口压力以及进出口和轴向测点的温度。结果表明,微槽道结构制冷器的节流段温降斜率明显大于回热段;微针肋结构前段温降斜率有略微增大的趋势,由于轴向导热和寄生热负荷的存在,后段温降趋缓。第一种制冷器在5.12 MPa进口压力下的质量流量为4.52 g/s,高压侧压降4.31 MPa,最低温度为210.9 K,第二种制冷器在5.20 MPa入口压力下,质量流量为8.70 g/s,高压侧压降4.40 MPa,最低温度可达165.2 K。相比试件一先以回热为主再以节流为主的流程形式,试件二回热与节流同时作用,热力和传热过程有不同规律,具有明显更优的温降效果,是流量、压降、换热、热力过程相互影响的综合结果。随着微通道技术在气体节流领域的应用越来越多,换热过程中伴随显著节流效应越来越普遍,两试件对比实验研究可为今后此类问题的研究、设计与应用提供一些参考。