带亲水层条缝型翅片管换热器析湿工况空气侧换热与压降特性

对带亲水层条缝型翅片管换热器在析湿工况下的空气侧特性进行了实验研究.分析了翅片间距、管排数和入口相对湿度对空气侧换热及压降特性的影响.研究结果表明,当雷诺数较低时,翅片间距对空气侧换热特性的影响很小,当雷诺数大于1600时,空气侧换热特性随着翅片间距的增大而逐渐减小.翅片间距对空气侧压降特性的影响则同干工况相似.管排数对空气侧换热特性的影响非常明显,但对空气侧压降特性的影响则不明显.空气侧的换热性能随着入口空气相对湿度的增大稍微有所增强,而压降特性则几乎不受入口相对湿度的影响.开发了析湿工况下带亲水层条缝型翅片管换热器空气侧换热因子j和摩擦因子f 的关联式.平均误差分别为9.6%和7.8%,在±15%误差范围内分别能涵盖82.1%和89.3%实验数据.     

析湿工况下亲水层对波纹翅片管换热器空气侧特性的影响分析

对附带亲水层和没有附带亲水层的波纹翅片管换热器在析湿工况下的空气侧特性进行了实验研究，分析了亲水层对空气侧换热和压降特性的影响。实验表明，当翅片表面凝结出的水滴较少，不能形成水流时，亲水层能够增强空气侧的换热。而当翅片表面凝结出大量的冷凝水并形成水流流动时，亲水层反而减弱空气侧的换热。亲水层对降低空气侧的压降则有显著作用，降低的最大值可达到44%。开发了带亲水层与不带亲水层波纹翅片管换热器析湿工况下空气侧的换热系数比和压降比关联式,平均误差分别为9.9%和8.2%，在±15%误差范围内分别能涵盖76.6%和82.8%实验数据。     

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。     

析湿工况下波纹翅片管换热器空气侧换热与压降特性

研究了析湿工况下1、2排波纹翅片管换热器空气侧换热与压降特性,结果表明：管排数对空气侧换热特性的影响明显,2排管的换热因子要比1排管的换热因子大约60%,而管排数对空气侧摩擦因数影响则不明显;翅片效率随冷水入口温度的降低而增加,随入口风速的增加而快速降低;与其他学者的预测模型相比,换热因子偏小30％。     

析湿工况下带亲水层开缝翅片管换热器空气侧传热传质特性

对7个带亲水层开缝型翅片管换热器在析湿工况下空气侧传热传质特性进行了实验研究，分析了翅片间距和入口相对湿度对空气侧传热传质特性的影响。结果表明，随着翅片间距的增加，空气侧的传热传质特性均逐渐减弱。入口相对湿度对空气侧的传热特性几乎没有影响。随着入口相对湿度的增加，空气侧的传质特性逐渐减弱。开发了反映空气侧传热特性的Colburn传热因子Jh和反映传质特性的Colburn传质因子Jm的关联式，所开发关联式在±15%误差范围内分别能涵盖96.6%和81.4%的实验数据，其平均误差分别为5.3%和8.5%。     

平直开缝翅片和波纹翅片管换热器换热特性的数值模拟

采用FLUENT数值模拟方法,研究了平直翅片、平直开缝翅片、正弦波纹翅片和均匀倾角波纹翅片4种形式的翅片管换热器的空气侧流动和传热特性。分析出2种不同的波纹形式以及翅片开缝对翅片管换热器换热特性的影响。改变进口风速,在不同雷诺数的工况下,得到4种换热器的换热量Q、努塞尔数Nu、压降△P以及阻力因子f等与进口风速u和雷诺数Re的关系。结果表明进口风速增大,雷诺数增加,可显著提高换热器换热量,然而同样带来更多的阻力损失。翅片开缝对传热能力有明显的提升作用,波纹翅片在提高换热效率的同时阻力损失增加较小。     

湿工况下平翅片传热传质实验与数值模拟

研究了湿工况下2排错列平翅片管换热器，迎面风速在0.77～3.06 m·s^-1范围内的传热特性：潜热换热量先是随迎面风速的增加而增加，当迎面风速增加到一定值后，潜热换热量受迎面风速的影响很小；与干工况相比，湿工况下空气侧的对流换热系数有所增加。在实验研究的基础上，为降低数值求解的难度，引入了“壁面反应”来模拟水蒸气在冷壁面的相变传热、传质过程，建立了湿工况平翅片管换热器空气侧三维传热、传质的简化模型。得到了湿空气的温度分布及水蒸气组分分布，并用场协同理论就迎面风速对传热、传质的影响进行了分析。将数值计算的结果与实验数据进行了对比，两者吻合很好。     

湿工况下泡沫金属内换热和压降的数值模拟和实验验证

泡沫金属应用到换热器空气侧有望提高析湿工况下的换热性能。为了了解湿空气在泡沫金属内的热质传递和压降特性,建立了泡沫金属内液滴形成、生长和运动特性的数值模型。基于液滴成核数目和成核临界半径得出液滴形成过程的传质率模型;通过建立液滴与湿空气相界面附近湿空气中水蒸气的组分守恒方程,得出液滴生长过程的传质率模型;通过对不同孔棱柱表面液滴的受力分析,建立在重力和风力的共同作用下的液滴接触角模型。将液滴形成及生长的传质率模型和接触角模型分别作为质量源项和表面张力源项,加入连续性方程、动量方程和能量方程组中,实现对泡沫金属内液滴生长、形成和运动过程模拟。模型的实验验证结果表明,换热量预测值与实验结果的最大偏差为11.9%,压降预测值与实验结果的最大偏差为17.7%。     

水滴型缠绕管换热器壳程流动与传热研究

采用Solid Works建立了水滴型缠绕管式换热器的物理模型,利用Fluent流场模拟软件,考察了不同入口流速下的水滴型管与圆管换热器壳侧流动和传热性能。结果表明:与圆管换热器相比,水滴形管换热器由于换热管截面流线型结构的导流作用,流体在壳程内压力分布更均匀,壳程阻力较小,降低了缠绕管式换热器壳程的压降。水滴形管的阻力系数和压降较圆管大幅度减小,当入口流速为0.4m/s时,水滴形管的努塞尔数是圆管的94.2%,而其阻力系数只有圆管的75%,PEC指数提高了5%,研究工作可为新型换热器的开发与设计提供指导。     

螺旋隔板三维翅片管传热实验研究与数值模拟

文章对冷却水在换热器管程流动并与壳程的热油逆流换热条件下,对螺旋隔板三维翅片管换热器的传热与压降性能进行了实验研究,并与光滑管进行了对比。在相同壳程Reynolds数下,三维翅片管的壳程Nusselt数是光滑管的2.2—2.9倍,而压降是光滑管的2.3倍左右。采用计算流体力学软件F luent 6.0对螺旋隔板三维翅片管和光滑管换热器进行了数值模拟。结果表明,螺旋流条件下光滑管表面速度矢量均匀、稳定,而三维翅片表面的速度矢量因翅片激发流体而产生湍动和不规则的二次流,从而强化了流体的对流传热。对于螺旋隔板三维翅片管换热器,壳程Nusselt数和压降的数值模拟结果与实验计算值吻合良好,最大偏差分别为6.3%和9.8%。     

带斜截半椭圆柱面空冷器的传热和流阻特性数值模拟

在Re=400～2200范围内,对管后分别布置一对斜截半椭圆柱面和三角形小翼涡流发生器的顺排和叉排翅片圆管空冷器气侧传热和流阻性能进行数值模拟。结果表明两涡流发生器强化传热效果相当。由于流线型设计,斜截半椭圆柱面在顺排管和叉排管空冷器中产生的流阻分别比三角形小翼低0.07%～2.53%和1.51%～5.31%,在叉排管空冷器中,两涡流发生器在较高Re下均具有流动减阻效果,斜截半椭圆柱面最多可减阻6.40%,三角形小翼最多可减阻4.39%。顺排管空冷器中斜截半椭圆柱面综合性能R=(j/j₀)/(f/f₀)值在Re>700时比三角形小翼高相似文献   

圆形自由水射流冲击换热及喷嘴布置

引言 水射流冲击冷却由于具有较高的换热能力,广泛应用于机械和化工行业,以实现工件的快速冷却和控制工件的温度变化.在大型轴类工件(工件直径D=1000～3000 mm)喷水冷却装置中,多喷嘴圆孔自由水射流以特定阵列布置冲击至工件表面,相对短暂的沸腾换热结束后,阵列自由水射流即以强制对流方式实现工件冷却.因此,自由水射流冲击换热特性及多喷嘴布置形式对喷水冷却装置的结构设计至关重要.     

螺旋半圆管夹套内充分发展层流流动与换热特性

根据螺旋半圆管夹套的结构特点,提出了简化的物理模型;采用数值方法求解了恒定热负荷条件下夹套内流体充分发展的层流流场和温度场,并与激光多普勒测速仪测得的速度场和已有的传热实验结果进行了对比。研究了夹套的结构和换热流体Prandtl数Pr对夹套内流体流动及换热特性的影响。结果表明:层流状态下,夹套管的横截面上存在两涡结构的二次流;随着曲率k的增大,二次流函数值增大,二次涡的强度增强,流动阻力增加。二次流对夹套内的换热起强化作用,k值越大,换热流体的Pr越小,二次流的相对强化换热作用越明显。增大k或Pr可以强化夹套内的换热,但强化效果不同;夹套内换热面的中心部位是需要强化换热的重点部位。     

多溴代二苯并呋喃/噻吩热力学性质的定量构效关系

多溴代二苯并呋喃(PBDFs)是剧毒环境污染物,主要来源于溴系阻燃剂的燃烧和高温裂解过程,其性质与其结构有关;多溴代二苯并噻吩(PBDTs)的结构与其非常相似。通过计算多溴代二苯并呋喃和多溴代二苯并噻吩254个分子的原子特征值,利用分子图形学技术获得了一种新的连接性指数——路径指数mP,采用多元回归分析方法建立了PBDFs的分子总能量(ET)、标准焓(H0)、自由能(G0)、标准熵(S0)和恒容热容(c0v)以及PB-DTs的标准焓(H0)、自由能(G0)、标准生成焓(ΔfH0)和标准生成吉布斯自由能(ΔfG0)的定量结构-性质相关模型,相关性良好(r20.995),利用Jackknifed法检验了模型的稳定性和预测能力,Jackknifed检验的相关系数r2均在0.995以上,对标准熵预测的相对平均误差为0.52%,预测结果和文献值基本吻合。     

水力式流浆箱稳流室的数值研究

流浆箱是造纸机上非常关键的设备,纸页的成形质量很大程度上取决于流浆箱的性能。水力式流浆箱采用稳流室作为浆料匀整装置,利用淹没射流原理,使流浆箱内的浆流具有均匀的速度剖面。稳流室长度是稳流室的一个非常重要的参数。基于可实现k-ε湍流模型,运用Fluent求解水力式流浆箱稳流室内的流场参数,利用PIV测量技术对数值模拟结果进行验证,测量结果与数值模拟结果吻合良好。利用统计学原理计算出稳流室各横截面上的速度均方差,并以速度均方差值的变化趋势来判断稳流室内浆流速度是否达到均匀,对于不同布浆管束直径d和浆料入射速度v,计算出稳流室内浆流达到均匀分布所要求的长度L,结果表明L值随着布浆管束的直径增加和入射速度的提高而增大,并且二者分别符合一次函数关系。利用二元函数拟合得出L值与d和v之间的关系式,该式可作为水力式流浆箱稳流室的设计参考。     

自由基调聚法合成聚丙烯酸叔丁酯调聚物

以丙烯酸叔丁酯（tBA）为单体,CBr₄为调聚剂,利用自由基调聚反应,合成了末端有-CBr₃基团的聚丙烯酸叔丁酯（PtBA-Br）调聚物。利用GPC和¹H NMR对PtBA-Br的数均分子量(M_n)进行了测定,其值为2730～9200。为了准确地控制调聚物的分子量,利用Mayo方程和模拟的方法得到了相似文献   

臭氧氧化对甲基苯磺酸的动力学模型

选用典型制药中间体对甲基苯磺酸(p-TSA)作为模型污染物,研究了臭氧氧化技术对p-TSA的直接氧化和间接氧化效果。结果表明,在pH为2～13、臭氧流量16～64 mg·min^-1和污染物浓度100～5000 mg·L^-1条件下,臭氧氧化p-TSA均符合拟一级动力学降解规律,且pH、臭氧投加量的增大都有利于拟一级动力学常数的提高,而初始污染物浓度的提高则抑制拟一级动力学常数的增大。建立了表征臭氧氧化过程中直接反应和间接反应各相对贡献率的动力学模型,定量研究了臭氧流量、相似文献   

水分对过氧化苯甲酸叔丁酯热稳定性的影响

作为重要的化工原料,有机过氧化物在工业中得到广泛应用,但是该物质具有很强的分解特性,一旦发生火灾或爆炸,后果非常严重.为研究该类物质的热稳定性,本文通过采用绝热加速量热仪对过氧化苯甲酸叔丁酯干燥样品、潮湿样品以及加过量水的样品进行实验,得到了3组样品的温度、压力随时间的变化曲线,并根据测试结果,分别拟合了不同反应级数下...     

计算机辅助筛选分离联苯与4-联苯乙酮两种化合物的溶剂

引言 4-联苯乙酮是合成非甾体抗炎药联苯乙酸和液晶材料的重要精细化工中间体[1].以联苯为原料,在无水三氯化铝存在下,用乙酰氯或醋酐进行傅一克反应可合成4-联苯乙酮[2-3];反应结束后加入碎冰和盐酸水解,然后静置分层,分出油层,水层用二氯乙烷多次萃取;萃取物并入油层,减压蒸去溶剂后可得到4-联苯乙酮粗品;文献[4]以氯仿为萃取剂从水层中提取目的产物.     

横向射流中心轨迹和扩展宽度

引言 工业中广泛存在着横向射流(jet in crossflow,JICF)问题,如火力发电厂的燃煤锅炉中,为降低SOx和NOx等污染物的排放,目前广泛采用的技术是在燃尽区增加一层或数层横向射流,喷入尿素、天然气、焦炉煤气或携带超细煤粉的三次风等营造还原气氛以实现燃煤锅炉的低污染排放[1-2].