管壳式换热器壳侧气液两相流路分析法的研究

以Tinker壳侧流动模型为基础，提出了适宜于单相和气液两相流路分析法的壳侧单元流动模型。以主流、旁路流和泄漏流等各分流路的气液流量分布在稳态下应使壳侧流动的能量损耗达到最小的原则为基础，建立了壳侧气液两相流路分析法，给出了各流路的气液流量比例及错流区、窗口区压降的预测步骤，也给出了壳侧总压降计算式。建立的两相流路分析法预测结果与试验结果符合较好。     

除湿条件下波纹通道内对流传热传质的数值研究

通过数值计算对紧凑换热器一种波纹翅片通道内除湿条件下周期性充分发展的对流传热传质情况进行数值研究。计算采用曲线坐标系下压力与速度耦合的SIMPLER算法,湿空气流动Re数的范围为100～1100,Pr数为0.71,Sc数为0.61。讨论了不同波纹高度、波纹间距对阻力与换热的影响,给出了不同Re数下的浓度场,并对动量、传热及传质进行了定量比较分析。计算结果表明,整体Nu数及fRe数随着波纹高度的增加或波纹间距的减小而增加;浓度随着Re数的增加沿着流动方向迅速降低;计算能较好的满足Chilton-Colburn相似,表明传热特性均可类推到传质特性中去。     

渐扩渐缩波纹通道内脉动流的传热强化

采用曲线坐标系下压力与速度耦合的SIMPLER算法, 数值研究了周期性渐扩渐缩波纹通道内脉动流动与换热情况,流动Re数的范围为10～1000,Pr数为0.7.计算考察了不同Re数、脉动频率以及振幅对通道内强化传热和压力损失的影响.研究结果表明,稳态下Re数大于40以后,流动出现分离,Re数大于600以后,流动显得复杂和混乱;受入口脉动流的影响,通道内的旋涡发生周期性的脱落、增长和迁移,从而增强了流体之间的扰动和掺混,强化了传热;传热的强化效果随着流动Re数、脉动频率以及振幅的增大而增强;另外,流动阻力随着无量纲时间呈正弦规律变化,但与脉动频率无关.     

管壳式换热器壳侧传热与阻力性能的实验研究与预测

设计并建立了换热器传热与阻力的综合性能实验台,对1种弓形折流板换热器和2种连续螺旋折流板换热器壳侧的传热及阻力性能进行了实验研究,实验介质管侧为水,壳侧为油;同时基于壳侧传热实验数据;应用遗传算法预测了换热器的总换热量。实验结果表明:在相同的壳侧流量下,螺旋折流板换热器的阻力要高于弓型折流板换热器,正进正出螺旋折流板换热器的阻力高于侧进侧出螺旋折流板换热器;螺旋折流板换热器的换热系数高于弓型折流板换热器,侧进侧出螺旋折流板换热器高于正进正出螺旋折流板换热器,而且流量越大这种优势越明显。预测结果表明通过遗传算法得到的传热关联式所得的换热量比采用线性回归所得的更加接近实验数据,表明遗传算法可应用于工程中换热设备性能的预测。     

高压真空断路器用散热器的自然对流换热特性

为提高高压真空断路器的运行安全,以一种新型高压真空断路器为背景,采用计算流体动力学方法研究了不同环境温度下,圆柱形散热器竖直肋片间自然对流换热特性。结果表明:采用扩大计算区域和设置压力边界条件的方法来模拟计算自然对流换热是恰当的。在散热器肋片缝隙的进口处,气体温度较低、流速较小;在肋片缝隙中部,气体温度升高、流速较大;越靠近肋片根部,气体温度越高,但由于粘性阻力大,所以在肋片根部速度较小。在相同的环境温度下,随着肋片温度的逐渐升高,肋片的换热能力也逐渐升高;在相同的肋温情况下,随着环境温度的逐渐升高,肋片的换热能力逐渐下降。所得的肋片缝隙内自然对流的流动换热特性、肋片表面的平均Nu数对高压真空断路器散热器肋片的热力设计和进一步优化设计有重要的意义。     

微型燃气轮机回热器燃气腔结构优化

1引言分布式发电与大电网相结合是节省投资、降低能耗、提高电力系统可靠性和灵活性的一种方式,被世界很多专家公认是21世纪电力工业的发展方向[1],微型燃气轮机是目前最有竞争力的分布式发电方式[2]。微型燃气轮机是一种新型发动机,近年来在分布式发电/能源系统领域发展迅速。     

波纹内翅片管内空气强化传热特性的研究

研究了一种波纹内翅片管的换热特性，得出了所测参数范围内沿程温度及换热系数分布特点，并比较了相同管径的内翅片波纹管和光管的综合换热效果，结果表明：高Re数时管子与翅片间的接触热阻对传热性能有较大影响；波纹内翅片管的综合换热效果强于光管，而且在低流速下换热强化效果更加明显。     

管内强化传热性能的熵产分析与性能评价

通过热力学第一、第二定律，对管内对流换热综合性能进行熵产分析和评价.建立了一种基于流动与传热过程熵增原理的统一分析方法，在等壁温边界条件下进行熵产分析.并以文献中内翅片管的强化传热作为应用，分别对相同流量、泵功、压降在等热负荷限制下进行强化传热性能评价.结果表明：对于给定的管道，量纲1熵产数只与流动Reynolds数和进口与壁面的温度差有关.利用该分析方法不仅可通过参数分析获得几种强化方式的能量综合利用效果，还可确定合理的流动工况参数、结构参数和合理的强化形式.     

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。模型申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预测液膜中温度和浓度的分布带来较大误差。     

凝固层界面上局部对流换热系数的确定

依据实测的固液界面的运动规律和界面上的能量守恒。讨论了一种确定国管外凝国层界面上局部对流换热系数的方法。凝固实验中局部对流换热系数的推算表明：凝固时的局部对流换热系数不同于圆管外单相介质的稳定局部对流换热系数。