换热管内置开边槽扭带的阻力与传热特性研究＊

将21种不同结构参数的铝制扭带分别置入换热管进行冷态和热态实验,研究并分析了换热管内置开三角形边槽扭带的阻力和传热特性。实验结果表明,插入开边槽扭带后管内的流动阻力和传热系数都有较大的提高。通过多元线性回归分析,得到了相应的阻力系数关联式和换热系数关联式。由强化传热性能评价分析,得到评价因子φ=1．05～1．35,证明了所研究的扭带具有强化传热的应用价值。     

换热管内置螺旋线圈的阻力及传热特性实验研究

将9种不同结构尺寸的螺线线圈分别置入换热管内进行实验研究,分析了其阻力和传热特性。实验结果表明,在相同的Re下,管内插入螺旋线圈后流体压降和传热系数都有较大提高。通过多元线性回归分析,得到了压降增量和传热系数关联式。由传热性能分析,得到了综合评价因子φ=0.77~1.60,为如何选用性能优越的螺旋线圈提供了参考依据。     

波状细通道热沉熵产研究

基于锯齿形细通道热沉,提出一种波状细通道热沉,并采用CFD软件对3种细通道热沉进行模拟分析。结果表明,低进口流体Re数时,锯齿形细通道热沉的传热能力略高于波状细通道热沉。     

机械活化法制备顺丁烯二酸酐羧化淀粉的助洗性能

以木薯淀粉为原料,采用机械活化强化法制备顺丁烯二酸酐羧化淀粉,并考察羧化度、络合温度及浓度等因素对其助洗性能的影响。结果表明,顺丁烯二酸酐羧化淀粉悬浮污垢的能力及络合Ca2+的能力随其羧化度的增大而增大,并分别受顺丁烯二酸酐羧化淀粉浓度和络合温度的影响,其络合Ca2+的能力随着络合温度的升高而降低,而对Mn O2的悬浮分散能力随其浓度的增大而增大。     

纳米颗粒粒径对内置扭带螺旋管传热特性的影响

基于纳米流体单相数值模拟方法,对纳米流体协同扭带插入物强化螺旋圆管传热特性进行研究,分析了进口流速0.01~0.07 m/s范围内,纯水以及纳米颗粒粒径为30、40、50、60 nm的Al_2O_3水基纳米流体对内置扭带插入物螺旋圆管努塞尔数的影响。结果表明,纳米流体可以提高努塞尔数,提升效果随着纳米颗粒粒径的减小而增加。通过场协同分析,热流场和速度场的协同程度验证了上述结果。     

矩形截面螺旋细通道内气液两相流液相分布及压降特性

为探究不同操作参数及结构下矩形截面螺旋细通道内气液两相流的液相分布及压降特性,建立了光滑螺旋通道及内置矩形涡发生器的螺旋通道2种模型,在进口速度u_(in)=0.22～0.32 m/s,进口含气率α=0.55～0.59的条件下,以空气-水两相流为工质进行了数值模拟。结果表明,在研究的范围内通道内液体受离心力的影响被甩向螺旋通道外侧,而气体分布于通道内侧。进口含气率的增加会减少通道外壁面的液膜厚度。通道内置的矩形涡发生器可使内部工质产生二次流从而增强混合,有效提升截面含气率。除此之外,进口速度的增大、进口含气率的减小及矩形涡发生器的加入均会使矩形螺旋细通道内两相压降增大。     

复杂波浪形微通道对流传热和熵产分析

设计一种在微通道底面中心设置波浪状肋片以及在微通道两侧壁面设置矩形肋片的复杂波浪形微通道(WMC-RP),采用数值方法研究其对流传热和熵产特性。将所得结果与光滑波浪形微通道(WMC-S)、仅带有波浪状肋片的波浪形微通道(WMC-R)和仅带有矩形肋片的波浪形微通道(WMC-P)进行对比。结果表明：在所研究的雷诺数范围内,相较于WMC-S、WMC-R和WMC-P,WMC-RP的摩擦阻力系数平均值分别增大了228.15%、42.96%、98.48%,WMC-RP的努塞尔数平均值分别增大了12.08%、8.42%和35.28%,WMC-RP的熵产增大数平均值分别降低12.72%、4.24%、21.04%,这表明WMC-RP的换热效果好、能量利用率最高。     

换热管内置螺旋形扭带阻力与传热特性的实验研究

为了研究螺旋形扭带阻力与传热特性,选取了不同宽度（6、7和8 mm）的3种扭率（2.0、3.0、4.0）、3种螺距比（1.5、2.0、2.5）的参数组合下共27根螺旋形扭带插入换热管内进行实验.实验结果表明,插入螺旋形扭带后换热管内流动阻力和传热效果都有明显提高.通过对实验数据的多元线性回归分析,建立了相应的阻力系数和努赛尔数关联式.并且由强化传热综合性能评价分析,在实验雷诺数范围内得出强化传热综合性能评价因子φ=1.063～1.587,证明了实验研究的扭带具有强化传热的应用价值.     

上行光管内置铝制扭带的换热与阻力试验研究

针对换热器在工业生产中不可避免地产生污垢,严重影响换热器性能的情况,内置扭带是一种已被证实兼有防垢除垢及强化传热的双重作用的技术。介绍了铝制扭带的换热试验研究方法。在改造的传热试验设备中,通过将9种不同结构参数的铝制扭带放置到换热管内,调节冷水阀,观察扭带在预计流量起转时进行传热试验。结果表明,内置扭带的换热管的总传热系数大于光管的数值,增大范围为9%~20%,内置扭带具有良好的强化传热作用。采用线性回归得到了与扭带结构参数相关的摩擦因数和努塞尔准数关联式,并通过性能评价,得到了评价因子=1.13~1.25,证明铝制扭带具有强化传热的实用价值。     

周向平行细通道夹套的换热特性

提出一种周向平行细通道的夹套结构,采用数值方法对细通道夹套的换热特性进行研究,分析了流量、通道尺寸和数量对换热性能的影响,并与无细通道夹套进行比较. 结果表明,研究范围内细通道夹套内筒壁面的平均温度和温度不平均系数分别比无细通道夹套平均低9.7 K和36.7%,且二者均随流量增大而减小;当通道高度一定时,通道宽度越小即通道数越多,内筒壁面平均温度越低,而温度不平均系数几乎不变;细通道夹套的通道数越多,同一横截面上流体温度分布越均匀,且流体温度不均匀系数随质量流量增大趋于定值;内细通道夹套的平均传热系数约为无细通道夹套的0.87~2.04倍;细通道夹套的通道数越多,传热系数越大;平均传热系数随质量流量增大而增大,当流量增加到一定程度时,其增加趋势变缓,通道数越多,变缓的趋势越明显. 由模拟数据拟合出细通道夹套平均努塞尔数的关联式为Nuave=3.71696Re0.30341(Dh/Rc)0.28574.