低温热管传热特性的实验研究

搭建了一套低温热管传热性能测试实验台,基于一种新型矩形内翅片低温热管,首次在-60℃至-40℃的温度下探究了冷凝温度和加热功率对热管稳态等温特性的影响,以及蒸发段和冷凝段长度变化对蒸发传热系数、总热阻值和当量导热系数的影响。研究结果表明:相同工况下,热管的轴向温差随着冷凝温度的降低而减小,随着加热功率的增大而增大;蒸发段长度越大,加热功率越高,蒸发传热系数越大;冷凝段长度越小热管热阻值越低,蒸发段长度越小热阻值越大;当量导热系数随冷凝段长度的减少而增大,随蒸发段长度的减少而减小。     

低雷诺数下溴化锂溶液降膜吸收热质传递的数值研究

溴化锂溶液降膜吸收是吸收式空调系统中常见的热质传递形式之一。本文对溶液降膜吸收过程的热质耦合传递分析,建立了溴化锂溶液垂直降膜吸收热质传递的二维数学物理模型,采用CFD-Fluent对模型进行求解。计算得到不同Re下的液膜界面温度、液膜内浓度分布、传热传质通量及传热传质系数等。分析了Re对降膜吸收过程中热质传递的影响。结果表明:当液膜Re150时,液膜界面平均温度与平均传质系数随着Re的增大而增大,而平均传热系数随着Re的增大而减少;平均传热传质通量均是随着Re的增大而先增大后减小,存在一个最佳液膜Re使降膜吸收过程的传热传质通量达到最大,即Re=50时,平均传热和传质通量分别达到最大值7.2 k W/m~2与2.9×10~(-3)kg/(m~2·s)。     

溴化锂填料吸收器中绝热吸收过程的实验研究

针对传热、传质分离的填料吸收器，设计、加工了一个溴化锂绝热降膜吸收的循环实验装置；实验研究了溴化锂水溶液在填料层上的绝热吸收特性；分析了溶液温度、浓度、降膜雷诺数对吸收效率和传质系数的影响。     

氨吸收制冷降膜吸收器传质计算及其传热强化

本文论述了氨吸收制冷中主要设备降膜式吸收器较为精确的计算方法。由于氨吸收过程为强放热过程,故既有传质过程,又有传热的过程。因为吸收过程溶液的温度不是均匀下降的,故其所需传热面积不能采用一般的平均温度差来计算,而需将管子按长度分为许多微小段,逐段进行吸收和传热计算.求出直到将全部氨气负荷吸收时所需的段数和管长,即求出了设备所需的面积。用对数温度差传热方法计算的设备面积比用逐段传热传质计算所得的结果要大得多。文中还提出了强化传热的措施,以提高设备效率。     

热管式降膜吸收器波动降膜传热传质过程研究

本文对升温型吸收热泵热膜吸了器溶液吸收传热传质并通过热管移出吸收热的过程进行了数值研究。     

常温并联式脉动热管启动及运行特性的实验研究

针对常温并联式脉动热管搭建了采用恒温热水加热热管的实验系统,测试了以甲醇为介质,热管管径为4 mm时,不同冷却形式、加热冷却温度和充液量对热管启动特性的影响;以甲醇为介质,不同热管管径(2、4、6、8 mm)对热管等温性的影响;以及工质为甲醇和R600a,不同加热长度时(20、25、30 cm)热管的传热能力。实验结果表明:热管冷凝段采用水冷时较自然冷却启动快;较高的加热温度和较低的冷却温度有利于热管启动;热管启动时间随充液量的增加而增加。热管运行过程中在纵向和横向均具有良好的等温性,且随着热管管径的增大等温性逐渐降低。随加热温度的升高,工质为甲醇和R600a热管传热量的变化规律不同,缩短加热长度可以缓解过热度过高的不利影响。     

重力热管蒸发段气液分布形式与换热能力分析

重力热管传热性能主要取决于蒸发段内液膜与液池的分布形式和换热过程.提出了许多液膜和液池换热机理与其影响因素之间的经验关联式.利用其中较完善的理论结果,总结了两者的换热机理分布图,通过计算传热系数的比值,发现在满足管内气液循环条件下,增加蒸发段内液膜段长度可以提高热管传热性能.     

对流边界条件下竖板降膜除湿过程中传热传质的数值模拟

针对竖板降膜(层流)溶液除湿空调系统,建立了溶液降膜过程传热传质的数学模型,给出了对流换热边界条件下过程的数值解.模拟了三种不同冷却条件下的降膜除湿过程.结果表明,当对流换热系数较小时,与绝热边界有相似的发展趋势;而当对流换热系数较大时,则接近于等温条件下的规律.同时,模拟结果还给出了不同的无量纲吸收热λv和刘易斯Le对降膜内Nusselt数和Sherwood数的影响,表明无量纲吸收热的改变不影响Nu数和Sh数在流动方向上的最终渐近值.     

溴化锂风冷垂直降膜吸收过程数值模拟

通过对溴化锂溶液在降膜吸收过程中传热、传质特性的分析,建立了垂直降膜吸收过程的数学模型。在这个模型中,考虑了对流及变膜厚等因素对传热、传质性能的影响。并对风冷垂直管降膜吸收过程进行了数值模拟。得出的结论对垂直降膜吸收器的设计和优化具有指导意义。     

降膜和泡式等不同吸收模式的分析研究

本文的目的是针对降膜和泡式两种吸收模式,分析氨水吸收过程的复合传热传质,并企图对传热传质面积等重要参数对吸收量的影响进行参数分析。用在冷却剂侧有偏置肋片（OSF）的板式热交换器来设计降膜和泡式吸收器。已经发现,泡式吸收器的局部吸收量总是大于降膜式,使此种吸收器的尺寸比降膜式约小48．7％。对降膜式吸收器、液体侧的传质阻力是决定性的,而气体侧的热热和传质阻力的也很大。对泡式吸收器,液体侧传质阻力是决定性的,而比泡式吸收器大,而对泡式吸收器,传质系数的影响比降膜式更大。     

“Ω”形轴向槽道热管传热系统传热能力试验研究

开展了"Ω"形轴向槽道热管传热系统使用不同界面填料时在不同传热量下各个部分温差的试验研究,比较了热管在不同安装条件下热管温差、热管两端翅片与其安装面的传热温差、管壳与翅片的温差以及热端安装面与冷端安装面的温差。研究表明,热端安装面的温度与冷端安装面的温度均随加热量的增大而升高;界面材料不同,热端安装面与冷端安装面的温度分布不同,石墨片作为界面材料时安装面的温度均匀性更好;各个部分的温差基本也随加热量的增大而增大。     

长度比对低温重力热管强化传热的影响

为提高多年冻土区重力热管制冷效果,建立了低温重力热管性能试验台.对比研究4种不同长度比的重力热管,即4.2、2.7、1.9和1,同时考虑热管倾角,即10°、50°和90°,深入探讨热管长度比对其稳态等温特性、热阻和传热功率的影响.研究结果表明,相同工况下,热管等温特性随长度比减小而恶化;缩短蒸发段长度可以有效减小蒸发段...     

太阳能溴化锂吸收式制冷系统溶液降膜吸收流动分析

溴化锂降膜式吸收器能在较小液流量和较小温差下获得较高的热流密度和传热传质系数,尤其是当液膜沿着水平管外作降膜流动时,传热传质效果更佳。为此建立溴化锂降膜吸收器溶液吸收过程流动的物理模型,通过对模型假设简化,对其进行数值求解,从而进行流动分析。与实验结果分析相结合,使得对吸收式制冷系统的分析更加全面。     

L形脉动热管启动和传热特性的研究

针对电动汽车锂离子电池发热的问题,本文提出了上部加热/底部冷却型L形脉动热管。该脉动热管具有加热段长、冷却段和绝热段短的特点。研究了在供热量为10~30 W,冷却水温度为20~30 ℃,甲醇充液率为7.1%~21.2%条件下L形脉动热管启动与传热特性的影响。实验结果表明：随着充液率的增加,该脉动热管的启动温度呈增大的趋势,而热阻呈先减小后增大的趋势。并且随着加热量的增加,启动温度、启动时间和热阻均呈减小的趋势。当充液率为10.1%~14.1%时,在10~20 W的加热量和25 ℃冷却水条件下电加热板的平均温度保持在54.7 ℃以内,表明L形脉动热管能够充分保障电动汽车电池正常工作所需温度,且显示出良好的启动和传热性能。     

水平圆管外溴化锂水溶液降膜吸收过程的数值分析

提出了一种改进的水平圆管外降膜吸收过程的传热传质耦合的吸收模型及其相应的数值解法。模型中首次考虑了液膜中径向速度及稀释热对吸收过程的影响。计算表明径向速度对吸收过程有强烈影响，忽略径向速度的影响对观测液膜中温度和浓度的分布带来较大误差。     

微槽平板热管传热性能的实验研究

系统地研宄小充液率条件下重力对微槽平板热管传热性能的影响，分析了工作温度、冷却方式等影响因素．发现重力对热管径向液膜的分布影响比较小，而对轴向的影响比较明显，从而使得倾角较大地影响了热管的传热能力．进一步证明了深槽平板热管具有良好的传热性能．     

垂直管内TFE/NMP降膜吸收过程中热质传递试验研究

作为一种新型的吸收式制冷工质时-TFE/NMP（2，2，2-trifluo-roethanol/N-methylpyrolidone，中文名：三氟乙醇/氮甲基吡咯烷酮），因其良好的工作特性而被国际制冷界所重视，但有关吸收式制冷/热泵系统运行中的一个重要环节-TFE/NMP降膜吸收过程中的传热、传质现象却有人进行过研究。在国家自然科学基金的资助下，我们建立了单根管吸试验台以研究TFE/NMP降膜吸收过程中热、质传递规律。在不同TFE/NMP溶液流量和不同冷却水流量条件下，测得两组试验数据，对试验数据进行处理并对其数据结果加以分析后，得出垂直管内TFE/NMP降膜吸收过程中热量和质量传递规律的一些特性。     

重力铯热管等温性能研究

为了验证铯热管研制的关键技术,通过测量热管外壁温度,在定温条件下研究了重力铯热管的等温特性和启动性能;同时,分析了冷凝段长度对铯热管等温性能的影响。实验结果表明:当加热炉温度在330~630℃,铯热管均能正常启动;加热炉温度越高,启动越快;在该温区,铯热管具有优良的传热性能;然而,当冷凝段长度为300mm时,铯热管壁面温度出现锯齿状周期波动。从过热度的角度,分析了铯热管内部的沸腾相变传热机理;选择合适长度的冷凝段可避免周期性间歇沸腾的产生。实验结果同时也了证明铯热管在330~630℃温区可作为高效的传热元件,非常适合复现ITS-90国际温标锌凝固点。     

液氢温区脉动热管试验台设计

总结了前人对低温脉动热管的研究成果,同时提出了液氢温区低温脉动热管试验台的设计方法,主要包括热负荷计算和力学校核.该试验台可以研究多种参数(如弯折数、充液率、绝热段长度、加热量等)对传热性能的影响.     

添加纳米粒子的溴化锂溶液传质特性

建立了纳米溴化锂溶液二维降膜传热传质数学模型,以实验数据对模型进行验证。研究结果表明,在溴化锂溶液中加入纳米粒子可以显著增强溴化锂溶液对水蒸气的吸收速率,并且随着纳米粒子添加量的增大,纳米溴化锂溶液对水蒸气的吸收速率越大;在纳米粒子添加量相同时,纳米溴化锂溶液的水蒸气吸收速率随着溶液流量的增大而增大,且水蒸气吸收速率随溶液流量的变化趋势为对数曲线趋势;溶液的传质强化比随着纳米粒子添加量的增加而增大;在溴化锂溶液中加入纳米粒子后,吸收器的传质系数随着纳米粒子添加量的增大而增大,在溶液流量为1.2 L/min时,添加0.05%纳米粒子后,吸收器传质系数增加1.32倍,添加0.1%纳米粒子后,吸收器传质系数增加1.41倍,但是,传质系数增幅随着纳米粒子含量的增加而逐渐减弱。