微生物污垢对翅片管换热器空气侧换热和压降特性的影响

为了研究翅片管换热器表面微生物污垢对其换热和压降特性的影响,对4种不同污垢程度的翅片管换热器进行了实验.比较分析了不同ReDc下,不同微生物污垢面积的换热器和清洁换热器的换热和压降特性.结果表明:在RReDc较小时,微生物污垢对换热器空气侧换热有一定的增强作用,随着RReDc.的增大,增强作用逐渐减弱;当RReDc1200后,污垢对换热只起到衰减的作用.微生物污垢对压降的影响明显大于对换热的影响.随着RReDc.的增大,污垢压降因子逐渐减小,并且污垢面积越大,减小的趋势越显著.     

微生物污垢的生长模型与受力分析

换热设备表面形成的微生物污垢严重影响了换热效率和系统安全。为了减少微生物污垢,需要研究微生物污垢的生长机理和受力特性。该文采用3维细胞自动机模型,对微生物污垢进行了生长模拟,并模拟了混合菌种的相互抑制。针对微生物污垢形状多样的特点,提出了形状因子的概念,分析了形状因子与受力的关系。该文细胞自动机模型采用了换热设备的代表性菌种——枯草芽孢杆菌和鳗鱼气单胞菌。采用该模型模拟两种菌种的生长机理和相互抑制,结果发现换热设备抑垢应侧重于枯草芽孢杆菌。该文提出的形状因子能较好量化污垢形状,有效地描述了3种典型污垢形状。形状因子简化了污垢形状与受力的关联分析,有助于不同形状污垢的对比。     

非匀强电场对颗粒污垢的抑垢特性

目前,电场抑垢研究兴趣集中于电场对碳酸钙晶体形貌的改变,电场对已成垢的颗粒是否有抑垢作用鲜有研究。针对电场颗粒污垢抑垢机理不明的问题,提出非匀强电场颗粒物污垢抑垢模型,解释了电场对流体管道内污垢颗粒存在抑垢作用。电场60V至180V、频率50Hz、颗粒质量100条件下研究结果表明:匀强电场并不会使颗粒产生抑垢作用,颗粒污垢在非匀强电场受到介电泳力（）,改变原本运动轨迹,达到抑垢的效果。随着电场强度升高,碳酸钙颗粒受到的从,升至。硫酸钙受到的从升至。碳酸镁颗粒受到的升至。电场强度对多种污垢颗粒产生的,是影响抑垢效果的关键因素。     

城镇二级出水换热表面混合污垢的成分及形貌

城镇二级出水中的致垢成分将导致热能回用过程中污垢的生成。该文在热泵工况下对二级出水在板式换热器内形成的污垢进行了成分及形貌的研究。实验结果表明:热泵工况下,二级出水在板式换热器内形成的污垢是以微生物污垢为主的混合污垢;污垢特性与二级出水的致垢成分存在密切关联;混合污垢表层结构呈空间网状,微生物及其胞外聚合物大量捕获水体中的无机悬浮物,无机悬浮物同时构成了微生物生长繁殖的节点。上述结果为城镇二级出水的热能回用提供必要的基础数据。     

强化换热面污垢特性评定实验台冷却系统的设计优化

本文采用基于约束坐标轮换算法对板翅式换热器进行了设计优化,从而使本空冷系统的设计达到节水、换热效果好、调整方便、成本和运行费用低的目标。     

关于换热器两侧换热表面最佳匹配的讨论

在分析换热器的传热方程的投资费用方程特性的基础上推导出两则换热表面的最佳配比关系式，即两侧换热表面之比与换热性能比和投资费用比乘积的平方根成反比，进而在投资费用给定的条件下对传热求极并导出该关系式，从而证实分析的正确性。     

一种确定墙体表面换热系数的实验方法

首次提出了用频率谱分析法分析墙体表面换热过程及推导墙体表面换热系数的实验方法。经实验和预测检验表明：该方法能够充分反映墙体表面换热过程，其结果是准确可靠的。为确定墙体表面换热系数找到了一种实用有效的方法。     

多孔表面微细结构内的蒸发换热

为了研究多孔槽道几何参数对多孔表面沸腾换热性能的影响 ,从分析多孔结构内微液膜蒸发和气液两相流的机理出发 ,借鉴微热管的研究方法 ,建立了描述多孔表面沸腾换热的细观动态模型。通过对沸腾起泡点分布的简化处理 ,进行了数值求解 ,计算结果与已有文献的实验数据一致。计算结果还表明 :对于微液膜换热 ,存在最佳液膜厚度 ,使液膜换热热阻最小。利用该模型 ,导出了多孔表面在常用沸腾工质中沸腾换热时的结构优化参数。这一模型对多孔表面微细结构的尺寸优化有理论指导作用     

表面活性剂与金属离子对采油微生物局部富集的影响

通过添加不同的表面活性剂(脂肽、吐温80、石油磺酸盐)和金属离子(Ca2+,Mg2+,Zn2+和Mn2+),用显微观察法对采油微生物在原油周围富集的影响进行观测.结果表明,不同种类的表面活性剂对不同采油微生物菌株在原油周围的富集均有促进作用,脂肽生物表活剂效果最好.进而证明脂肽能改变细菌表面的亲疏水性,也能乳化原油,使菌体细胞在原油周围富集.金属离子对菌株在原油周围的富集作用效果差别显著,Ca2+对趋化性运动起促进作用,Zn2+和Mn2+起抑制作用,尤以Zn2+最为明显.     

电场中气泡在换热表面上的变形及对沸腾换热影响

从电场分布的角度，研究了换热表面上气泡在电场力作用下的变形规律和气泡变形影响EHD(electrohydrodynaInics)强化沸腾换热的机理．电场分布决定了气泡在电场力作用下的变形方式，如果换热表面的电场强度高于周围液体或电极的电场强度，则气泡受拉伸作用：反之，气泡受压制作用．热边界层的存在会减小电场力对气泡的拉伸作用，增强电场力对气泡的压制作用，但不会改变气泡的变形方式，气泡在换热表面上无论是被拉伸还是被压制，都能使沸腾换热得到强化，但两者的强化换热机理不同。     

墙体表面换热系数受风速影响的分析研究

提出了用辅助变量法分析建筑墙体外表面换热过程及推导墙体外表面换热系数的实验方法.实验和预测检验表明:该方法能够真实反映墙体外表面换热过程.在不同的风速下对南面墙体外表面墙体中心区域进行了大量的户外实验,结果表明当风速在1~7.5m/s之间变化时,南面墙体外表面换热系数在13~26W/m2.K之间波动.     

空心微珠化学镀银的表面结构形态分析

利用扫描显微法、X射线衍射法,分析了空心微珠化学镀银过程中还原剂对镀层外观色泽、镀层结合紧密程度、晶体结构的影响.结果表明,不同还原剂对化学镀银空心微珠的镀层表面的细节结构特性影响不同,以葡萄糖为还原剂的镀银微珠镀层表面性质相对较好.     

圆形径向梯度表面能材料表面的凝结换热系数

在均质表面上的单个球缺形液滴换热模型和液滴通用尺度分布规律的基础上,结合梯度表面能材料表面上的液滴分布和凝结换热特性,得到了圆形径向梯度表面能材料表面上的滴状凝结换热计算式．在此基础上,研究了壁面过冷度、接触角梯度、工质物性等参数对梯度表面能材料表面滴状凝结换热性能的影响．     

确定墙体表面换热系数的辨识方法探讨

实测了墙体表面热流和墙体表面与室内空气之间的温差,并通过遗传算法和最小二乘法辨识分别得到了各算法的表面换热系数估计值,比较热流实测值和两种算法的热流预测值,可知遗传算法的预测热流与实验热流非常吻合,说明遗传算法是一种利用墙体表面的动态实验数据获得表面换热系数的有效方法,并且具有很高的精度。     

表面活性剂减阻溶液与室内空气环境的换热性能研究

对供暖系统中管道内流动的表面活性剂减阻溶液与室内自然对流的空气环境换热过程进行了理论分析和实例计算.结果表明,管壁外侧对空气的传热过程是串联传热过程的控制步骤,传热过程性能要用总传热系数大小来评价,与应用表面活性剂减阻导致溶液传热系数下降关系不大.     

生长表面中的点缺陷对表面生长行为的影响

采用修正的ＫＰＺ方程和动力学重整化群技术,求解生长表面或界面中存在点缺陷或杂质时的标度指数Ｘ和ｚ,所得结果表明点缺陷与杂质的存在倾向于使生长表面更加粗糙化。     

利用频率选择表面提高镀银生物多孔碳的微波吸收性能

多孔碳（PC）因其重量轻、比表面积大、表面缺陷多等特点,成为一种具有应用前景的吸波材料,然而电导率和石墨化程度低的缺点限制了其性能的提高。本研究利用杉木作为生物碳模板,采用一步水热合成法制备了镀银多孔碳（Ag@PC）材料,并对其物相组成、显微结构和电磁吸波性能进行了研究。结果表明,金属银被成功地从溶液中还原出来,并以Ag颗粒的形式均匀分布在多孔碳表面和孔洞内部。金属Ag的存在不仅提高了多孔碳的电导率,同时促进了无定型碳的石墨化过程。乙烯吡咯烷酮（PVP）的加入抑制了晶体的结晶形核的过程,起到了细化Ag颗粒粒径的作用。然而,由于形成了更连续的导电网络,未添加PVP的Ag@PC复合材料表现出更高的介电常数和更强的电磁波耗散能力。将Ag@PC与频率选择表面（FSS）复合后,其吸波性能得到了进一步的提高,在频段8.20–11.75 GHz范围内材料的反射损耗值低于?10 dB,反射损耗最小值达到了?22.5 dB。由此可见,利用金属Ag颗粒与FSS相结合是增强多孔碳材料电磁波吸收能力的有效途径。     

泡沫铜微孔表面池沸腾换热特性的实验研究

利用改进电镀法制备了新型的泡沫金属铜微孔表面,通过扫描电子显微镜（SEM）测定泡沫铜上微孔表面的微观结构,实验以去离子水为工质,研究了光滑表面和微孔表面的池沸腾传热特性,获得了光滑和微孔表面的池沸腾传热曲线。研究结果表明,在相同的热流密度条件下,微孔表面的汽化核心在核沸腾区密度较大,可有效降低壁面初始沸点的过热度,显著提高池沸腾的换热系数,证明该表面可用于半导体制冷系统等大型功率电子器件散热。     

带开槽结构的多孔表面沸腾换热的双孔隙模型

为研究开槽对多孔表面沸腾传热过程的影响 ,把不均匀多孔结构内的两相流动和传热视为在大尺度上的均匀介质内的流动和传递过程 ,用一种当量的双孔隙方法导出了双孔隙多孔介质汽液两相流动的一维模型 ,分析了双孔隙结构介质两相流动特性 ,讨论了结构参数对毛隙压力作用下的沸腾传热的影响。确立了最佳开槽密度与多孔层高度、渗透率和流体物性的关系 ,所得结果更接近实验值