热管换热器耦合源模型及其场协同分析

讨论了热管换热器冷、热端共轭传热特性。根据热管内部相变传热特性,以热管内蒸汽温度作为独立变量,利用冷凝段与蒸发段热量守恒关系,将热管换热器分解成2个独立部分进行分析。针对热管壁面、冷端耦合传热特性,应用耦合源模型,借助Fluent软件计算热管换热器内流动与传热过程,并采用场协同原理对模拟结果进行分析。结果表明耦合源模型能够有效用于热管换热器、及类似结构的性能分析;耦合源模型与场协同原理结合是解决热管换热器等耦合传热及优化问题的有效方法。     

两相闭式热虹吸管的流动与传热特性研究

对两相闭式热管内的流动与传热特性进行数值模拟.分段建立热管内的流动与传热方程,通过编写程序对控制方程进行求解.采用离散液膜下降高度方法,联合利用复合辛普森数值积分和四阶龙格库塔数值微分方法成功地实现模型求解过程.将热管内充液量、饱和蒸汽温度和加热段热流密度作为影响因素进行数值计算.在分析中考虑下降液膜和上升蒸汽之间界面剪切力的影响.数值计算结果发现,尽管界面剪切力有时对传热过程的影响不大,但冷凝段和蒸发段的液膜都有所增厚,模型预测结果与实验测量值吻合程度有所改善.数值模拟结果表明,综合考虑热管内界面剪切力和总体充液量对热管流动与传热特性的影响是有必要的,由此获得的传热特性关联式更符合实际情况,可以为热管换热器的性能计算和设计提供指导.     

基于管内微层蒸发传热机理的热管换热器传热强化研究

基于微层蒸发强化传热理论,对热虹吸管内部设置分流管结构强化沸腾传热机理进行了分析,建立了分流管强化热虹吸管内部沸腾传热模型,并通过大量试验研究验证了理论分析的正确性;同时对热管换热器能量控制方程采用有限差分法进行了数值模拟计算,计算结果与试验结果吻合良好,不仅证明强化传热理论分析与计算方法的正确性,而且表明热管内部强化传热有利于提高热管换热器传热能力、改善热管换热器传热性能及优化热管换热器结构,为工程应用提供依据。     

管壳式换热器壳程特性数值模拟

通过合理简化,建立管壳式换热器的实体模型,用大型CFD（computational fluid dynamics）软件FLUENT对于管壳式换热器壳程的流体流动与传热性能进行数值模拟研究.利用判断周期性充分发展段的3个主要特征,分别从压力差、无因次温度、速度3个方面,分析具有不同流体速度、不同流体介质、不同折流板间距时几种折流板管壳式换热器模型的进出口段对于壳程流体流动与传热性能的影响.结果表明,管壳式换热器结构一定的情况下,进出口段对壳程流体流动和传热周期性充分发展段的影响长度不随壳程流体性质、流动速度的变化而变化;随着折流板间距与筒体内径的比值增大而增大.     

新型重力热管的研究

提出了一种具有内插物的新型重力热管,该热管避免了流体的逆流流动.实验观察和传热性能的实验研究表明,其操作稳定,传热性能良好,具有较高的临界热通量.在分析以乙醇、水为介质的实验数据基础上,给出了该热管的设计计算方法及改进的环隙并流冷凝传热模型.     

用于低温余热回收系统热管换热器传热性能的数值模拟

采用CFX软件Fluent模拟了用于低温余热回收的重力热管内的相变情况及充液率、热管长度比、管中心距对热管换热器传热性能的影响。模拟结果显示,水量一定时,加热段与冷凝段长度相同的热管在不同充液率条件下的传热特性,高充液率的传热能力优于低充液率的传热能力,适宜的充液率为60%~70%。当充液率一定时,加热段的长度小于冷凝段的长度有利于热管传热。当充液率及管长一定时,热管换热器的传热系数随管中心距的增大而减小。将热管换热器数值模拟的总传热系数与理论计算的结果进行对比,实现了特定体系热管换热器的结构优化。     

热管换热器流动与传热的CFD模拟及试验

根据热管换热器结构特点及传热特性,建立了热管换热器壳程流动与传热的三维物理模型。模型中引入了多孔介质模型中的分布阻力和分布热源的概念,通过CFD计算软件模拟研究了热管换热器压力降与温度场分布,模拟研究结果与试验结果吻合良好,为热管换热器的进一步理论研究和推广应用提供了依据。     

探讨螺旋板换热器的传热计算

本文讨论了在传热计算中螺旋板换热器与单壳程、单管程列管式换热器的差异。螺旋板换热器的传热计算在以往采用了与列管式换热器相同的方法，从对数平均温度差△tm的计算式可知，其中作了某种假设，一是传热只在某些流道间进行，一是热流体两侧的冷流体的温度相等，这与实际不符。考虑到螺旋板换热器本身的特点，由于热流体所在流道的内外两侧实际上存在传热，而且两侧流体的温度并不相同，在传热计算中应予考虑。本文从微积分着手，导出了一种新的计算方法。     

“Ω”形轴向槽道热管的流动和传热特性

建立了“Ω”形轴向槽道热管内流动和传热特性的理论模型,并计算了其最大传热能力。模型综合考虑了气-液交界面的剪切力、弯月面毛细半径变化以及接触角的作用。分析讨论了热管结构尺寸对流动特性的影响、热负荷对蒸发段端口毛细半径的影响、吸液芯结构尺寸对热管传热性能的影响,给出了气液两相压力、平均速度以及毛细半径的沿轴向分布。并且,将计算得到的不同工作温度下最大传热能力与Chi模型预测值进行了比较。同时,实验也验证了本模型的正确性。     

分配区影响板式换热器性能的模拟分析

建立了BR0.015F型人字形板式换热器冷热双流道的流动与传热计算模型,并在此基础上对其分配区结构进行改造,建立了新的计算模型,利用计算流体力学软件对两换热器模型内流体的流动和传热进行了数值模拟,并对比了两模型内的速度场、温度场和压力场。结果表明:相同工况下,新模型的努塞尔数约等于原模型的,摩擦因子较原模型的减少了30%,强化比是原模型的1.1倍左右,整体性能较原模型有明显提高。     

热管式蒸汽发生器的火用分析

以热力学第一、第二定律为基础的热平衡分析法和火用平衡分析法相结合，对热管式蒸汽发生器进行了火用分析，给出了热管式蒸发器中各部分的火用损失情况，指出其合理的布置方式     

热管换热器的效率分析

为了评价热管换热器的经济性能,本文对热管换热器进行了效率分析,给出了气气型热管换热器的效率随热、冷流体的流动状况,与热管的长度、直径等几何尺寸的变化曲线,为优化设计热管换热器提供了理论依据。     

热管换热器的计算机辅助设计

介绍了用计算机进行热管换热器辅助设计的基本方法.软件的需求分析以及程序模块的划分和实现;还着重介绍了几个重要模块的实现方法.这几个模块使热管换热器的设计及软件本身的使用具有它独自的特色.这些方法以前未见实现过。使用计算机给热管换热器的设计带来了很大的效益。     

平行流多流体板翅式换热器的动态数学模型

板翅式换热器动态特性的复杂性在于其通道间有翅片导热存在．本文从分析翅片的定态和非定态导热过程入手,建立了包括考虑隔板热容的通用平行流多流体板翅式换热器的动态数学模型．该数学模型能以热阻网络图形式加以描述,通过对热阻网络的变换,获得了可快速求解的三对角阵代数方程组．用此模型计算了两股流板翅式换热器和四股流板翅式换热器的动态响应过程,对流体流量（或进口温度）扰动,理论的预测结果与实验数据相当一致．     

热管在陶瓷工业窑余热回收工程中的应用初探

介绍了工业窑炉烟气余热回收工程中所广泛应用的热管技术;并结合陶瓷窑炉,对热管换热器在陶瓷工业中的应用进行了初步探索。     

基于神经网络的振荡热管传热性能建模

引　言振荡热管是用于电子、微电子设备散热的一项正在开发的新技术[1] .它是由一根长的毛细尺寸管弯曲成的蛇形管路 ,管内充注有工作液 .热管一端为蒸发段 ,工作液被加热、蒸发、沸腾 ,气泡发生、长大 ;另一端为冷凝段 ,工作液被冷却、冷凝 ,气泡凝聚、破裂 .由于管径细小 ,表     

管壳式换热器壳侧湍流流动与换热的三维数值模拟

综合应用体积多孔度、表面渗透度和分布阻力方法建立了适用于准连续介质的N-S修正控制方程.用改进的k-ε模型考虑管束对湍流的产生和耗散的影响,用壁面函数法处理壳壁和折流板的壁面效应, 对一管壳式换热器的壳侧湍流流动与换热进行了三维数值模拟.对计算结果进行了归纳,并与换热器冷态实验、前人的研究结果进行了对比分析,从而证明了该方法能更有效地模拟管壳式换热器壳侧的流动特性,压降实验数据和计算结果符合良好.     

烟草干燥系统热管换热器的结构确定

简介了烟草干燥系统里热管换热器的热效率提高的意义和必要性。以烟草干燥系统工艺换热器的设计为背景,选择热管换热器结构,进行了热力计算、压力降计算和结构设计计算。热管换热器的设计方案可以为烟草干燥系统工艺换热器的更新改造提供一种新的思路。     

水/二甘醇Ⅱ型吸收式热泵性能的模拟

提出了水/二甘醇Ⅱ型吸收式热泵循环系统.从热力学原理出发,建立了描述该类热泵的数学模型,用实验对理论模型进行了验证,两者基本吻合.研究并分析了不同热源、热阱温度、回流比及溶液换热器传热效率对热泵性能的影响.