近临界压力区两相流沸腾传热特性的研究

本文介绍了近临界压力大容量机组的两相流的沸腾传热特性的研究。通过试验研究,采用内螺纹管能使传热特性得到改善,并进行了预测计算,可供有关技术人员参考。     

熔盐横向冲刷管内汽-液两相流传热特性实验研究

以太阳盐为工质,实验研究熔盐横向冲刷管内汽-液两相流的传热特性。分析熔盐质量流速、熔盐入口温度、水侧压力、水侧质量流速、水侧干度对熔盐与汽-液两相流的传热特性的影响规律。实验结果发现熔盐入口温度及水侧干度对熔盐蒸汽发生器的性能影响较大。     

600MW超临界压力直流锅炉水冷壁管内沸腾传热特性的研究

本文阐述了在西安交大高压电加热水回路系统上所进行的φ32×3mm不锈钢管在α=14°和α=10°倾斜布置时的传热特性,试验参数为压力P=6～28MPa:内壁热负荷q=200～410kW/m~2;质量流速G=400～1400kg/m~2·s.试验得出了在上述参数范围内各工况的壁温分布曲线,从而可确定发生传热恶化的临界含汽率、最大壁温飞升值及其位置、内壁超温峰值及最小放热系数.管子上下壁温差等,为设计600MW超临界变压运行直流锅炉水冷壁系统提供可靠的依据.     

滑移区气体-颗粒流动与传热特性研究

针对气体-颗粒微尺度流动与传热过程开展数值模拟研究,所构建模型中气体处理为可压缩、变物性流体,并在颗粒表面采用速度滑移和温度跳跃边界条件以考虑气体稀薄效应。在数值模拟基础上,研究分析稀薄效应对颗粒与其周围气体流动与换热的影响程度,并进一步提出新的阻力系数与传热努谢尔特数关联式。研究结果表明,气体稀薄效应将减小颗粒阻力系数,同时抑制颗粒与其周围气体的传热过程。     

气固多相流中颗粒对受热面传热强化影响的研究

通过对气固多相流横掠光滑圆管与螺旋睛管的总体和局部传持性试验研究，利用气固多相流理论进行分析，来揭示气固多相流中颗粒对受热面传强化机理。     

不同纳米流体水平管内沸腾流型的模拟

对以纯水为基液的不同纳米流体管内流动沸腾进行了模拟。利用UDF编程定义流体的沸腾相变源项,将其导入FLUENT软件中分别模拟这四种流体在水平管内的流动沸腾过程。得到了四种流体流动沸腾的速度云图,以及流型分布云图。对比分析了四种流体的速度分布云图、四种流体从初始状态沸腾到1s时的流型分布云图以及四种流体层状流流型的特点。结果表明,四种流体在水平管内沸腾都会出现泡状流、弹状流、层状流以及波状流四种流型,并且沿管长方向含气量逐渐增加。在相同的时间内,纳米流体的沸腾比纯水更剧烈,而且,不同的纳米流体沸腾程度也不同。在相同的体积分数下,纳米颗粒的导热系数越大,其对应的纳米流体沸腾越剧烈。说明纳米颗粒的导热系数是影响纳米流体沸腾传热的主要因素。     

循环流化床中的气固两相传热模型

循环流化床中存在着分散固体颗粒的连续上升气相和相对紧密的颗粒团两部分,颗粒团聚物对气固两相传热有着重要的影响。采用拟Boltzmann动力学方法描述循环流化床中颗粒团的动力学行为,建立了循环流化床中气固两相间传热过程的理论模型,对气体表观流速、固体颗粒循环率等对气固传热系数沿床高分布规律的影响进行了分析和讨论。模型计算结果与参考文献中的实验数据进行了比较,两者符合较好。     

纳米颗粒强化热虹吸管传热特性的实验研究

随着纳米技术的飞速发展,研究者逐渐把这一高新技术应用于热能动力领域。提出了在热虹吸管里面添加纳米颗粒。从理论和实验研究了这种热虹吸管蒸发段的工作特性,结果表明,与普通热管相比较,这种新式热管具有很好的启动特性,低的管壁温度,换热系数提高了47％,96％,轴相热流率提高了7．6％-15％。其换热性能随纳米颗粒粒径的减小而提高,随纳米颗粒加入量有所增加。当超过一定量时换热性能反而降低了。这种新的方法简单而且容易应用于工业技术中。     

两相闭式热虹吸管混沌特性及其传热性能研究

探究两相闭式热虹吸管的传热混沌,以及操作参数对其混沌性和传热性能的影响,建立混沌特征参数与传热性能间的联系。通过搭建实验台测量两相闭式热虹吸管稳定运行过程中不同工况下的管壁温度信号,基于非线性分析的混沌理论研究处理测量的温度脉动信号,绘制吸引子轨迹图,建立最大Lyapunov指数与传热特征参数的联系,揭示传热性能与混沌特性的关系。结果表明：两相闭式热虹吸管具有确定性混沌行为,操作参数对混沌性和传热性能具有显著影响,混沌性与传热性能呈正相关关系。     

粒径对高比转速离心泵瞬态流动特性的影响

基于RNGk-ε湍流模型,利用ANSYS软件对一高比转速离心泵进行固液两相流非定常数值模拟,分析颗粒粒径变化对压力脉动、瞬时湍动能以及径向力的影响.结果 表明:随着粒径增大,在小流量工况下离心泵效率逐渐降低,而在大流量工况下离心泵效率先增加后降低;在叶轮流道内靠近进口处其压力值先减小后增大,在流道中段及出口段处其压力值...     

纵向涡发生器强化传热管的实验研究

介绍了一种高效强化传热管,沿传热管内壁轴向均匀排布三列成对的纵向涡发生器,在常壁温条件下进行加热空气在管内流动的冷却实验,研究强化传热管的传热和阻力特性。结果表明,在过渡流区管内置纵向涡发生器的强化传热大大增强,Nu增大为光管的2.02.3倍,阻力损失也相应有所增加,提出一种比较优化的发生器的形状设计,探讨了传热和阻力随设置间距变化的规律。     

竖直矩形窄通道内流动沸腾局部换热特性实验研究

为了明确竖直矩形窄通道内各阶段流动沸腾的换热特性,优化换热器性能,以去离子水为工质,对尺寸为720 mm×250 mm×3.5 mm的单面电加热竖直矩形窄通道内的流动沸腾换热进行实验研究,分析了质流密度、进口温度、热流密度对流动沸腾局部换热特性的影响。并在已有流动沸腾传热关联式的基础上,对实验数据进行非线性回归分析,得到适用于实验工况下的新流动沸腾传热关联式。结果表明：质流密度增大对流动沸腾段换热特性有强化作用,对核态沸腾段换热特性有削弱作用;热流密度对核态沸腾影响剧烈,但对流动沸腾的影响不明显;入口温度越高,流体会越早进入过冷沸腾阶段,但对局部传热系数的影响不明显;新流动沸腾传热关联式与实验值的平均相对误差为23.87%,其中74.19%的预测值在±25%内,83.87%的预测值在±50%以内,能很好地预测本实验工况下矩形窄通道内流动沸腾的局部传热系数。     

超临界压力下航空煤油在竖直管内的传热研究

对竖直上升管内超临界压力下航空煤油的传热特性进行了实验研究。分析了不同质量流量、热流密度、压力和进口温度对超临界压力下航空煤油传热特性的影响。实验结果表明,提高质量流量或进口温度均使煤油传热效果变好。而热流密度对流体传热的影响主要在于改变了流体和壁面温度,热流密度越大,传热系数越高。压力对煤油传热影响不大,一般情况下,提高压力会恶化传热。超临界状态下,煤油物性变化很大,因此对煤油的传输和热力学性质的准确计算是研究超临界压力下传热现象的关键。利用拓展的对比态法来计算煤油的密度和传输特性,如黏度、热导率等。给出了煤油在超临界压力下的传热关联式,其计算值和实验值吻合良好。     

矩形微通道中流体流动阻力和换热特性实验研究

以去离子水为流体工质,对其在矩形微尺度通道中的流动阻力和传热特性进行了实验研究。通过测量流量、进出口压力和温度等参数,获得了流体流过微通道时的摩擦阻力系数、对流换热过程中的热流通量和N u等。微尺度通道中流体流动的摩擦阻力系数较常规尺度通道中的摩擦阻力系数小,仅是常规尺度通道中摩擦阻力系数的20%~30%;且流动状态由层流向湍流转捩的临界R e也远小于常规尺度通道的。微尺度通道中对流换热的N u与常规尺度通道的显著不同。流量较小时,N u较常规尺度通道中充分发展段的小;随着水流量的增加,微通道的N u迅速增加,并很快超过常规尺度通道的N u,表现出微尺度效应。热流通量对微尺度通道中对流换热N u存在影响,其影响规律在不同流速条件下呈不同趋势,流速较小时,N u基本保持不变;而在流速较大时,N u随热流通量增加而呈增加趋势。     

恒热流工况下强化传热管传(火用)性能的评价

通过对管内对流换热过程的灯用传递分析,提出用强化前后的传灯用Nu或传灯用量差ΔNue或ΔE作为强化传热性能评价指标。以工程上常用的螺旋槽管为例,讨论了Re、量纲1热通量、不同结构参数等对强化管传灯用性能的影响。分析结果表明,对于所选螺纹管结构参数,ΔNue随Re增加而增大;随量纲1热通量、量纲1长度的增加而递减。算式可有效评价强化管传灯用效果,以便选取最佳结构参数。     

新型强化换热管管外流动与换热特性

针对新型强化换热管的几何特征,采用三维数值模拟方法,分别从速度—压力场协同性、综合评价因子ε、速度—温度场协同角三个方面对扭曲管、波节管、波纹管开展研究。对波纹管的实验测量结果与数值模拟结果最大相对偏差为2.35%。数值模拟结果表明,纹管管外Re从569~7 399变化,总压降从3.78增长到317.30Pa;扭曲管Re从508~7 622变化,总压降从0.84增大到62.50Pa;波节管Re为580~7 550变化,总压降从1.29增长到110.00Pa,波纹管阻力相比波节管最大提高186.7%,相比于扭曲管提高408.4%,Re<4 500时扭曲管Nu数比波纹管最大提高13.30%,比波节管最大提高6.97%,Re>4 500时波节管换热性能逐渐超越扭曲管以及波纹管,在计算范围内Nu比扭曲管最大提高5.17%,比波纹管最大提高5.40%;波节管的周期性波峰对于强化换热和减阻作用显著;波纹管的压降、强化换热表现均弱于波节管和扭曲管。根据计算结果拟合出Nu数与Re、Pr的实验关联式,为管壳式换热器设计提供一定的理论和依据。     

Experimental study on convective boiling heat transfer in vertical narrow-gap annular tube

IntroductionConvechve boiling or highly subcooled single-Phaseforced convention in micro-channels is an effeCtivecooling meChedsm with a wide ~ge of aPPlications.Among these are the COOling of such diverse system as. accelerator abets, high power resistive magnets,compact fission ~ cores, fusion ~ blankets,advanced space thermal management systems,manufachang and materials Processing OPerations, andhigh-density multi~chip modules in supe~ andOther modular eleCtronics. These devices involv…     

带短肋翅片管的强化传热机理研究

同时对普通翅片管和带有两个短肋的翅片管在均匀流场中、不同雷诺数下进行了流场和传热的数值模拟,分析了带有短肋的翅片管强化传热的机理。结果表明,由于翅片上带有的短肋和短肋后面的开孔,减少了翅片管管后流动的死滞区,提高了局部地区流体的流速,增加了扰动,从而起到了强化传热的作用。取入口雷诺数为20000时,加装短肋后可使总传热量增加5.1%,平均表面传热系数增加23.56%。随着雷诺数的增加,总换热量增加,强化传热效果也增强。     

竖直矩形窄缝两相同向分相流动沸腾传热模型

首次对竖直矩形窄缝内的汽液分相流动区提出一维两相同向分相流动沸腾传热模型 ,并进行了数值计算 ,得到不同质量流速下液膜厚度变化和沸腾传热系数等结果。沸腾传热系数的模型预测值初步与已有实验关联式进行了比较 ,两者基本吻合 ,偏差在± 1 4% ;从而证实了液膜导热是竖直矩形窄缝内汽液分相流动区沸腾传热的主导机理。     

椭圆管散热器传热及阻力性能试验研究

对空气横掠片距不相等的叉排椭圆翅片管散热器的传热及阻力性能进行了试验研究,得到试件在一系列工况下的传热与管外流动阻力数据,并对试验数据进行分析计算,从总传热系数K中分离出管外空气侧的对流换热系数h,给出有工程应用价值的管外换热准则关系式及管外阻力准则关系式。认为椭圆管管外的平均换热效果优于圆管。在相同的流通截面积下椭圆管传热周边较长,换热面积相应增加,因此结构上允许布置得更紧凑。