大量不凝性气体存在时不同润湿性传热管冷凝传热特性实验研究

为了提高大量不凝性气体存在时水蒸气的冷凝传热性能,实现对电力、化工、制冷等工业领域中余热的高效回收利用,基于水平管外冷凝传热实验系统,实验研究了氮气-水蒸气混合气体在不同润湿性光滑管和翅片管表面的润湿特性和冷凝传热特性。通过化学刻蚀与自组装方法对紫铜光滑管与翅片管表面进行疏水与超疏水改性处理,并且根据仿生原理,制备了亲水+疏水组合翅片管表面与亲水+超疏水组合翅片管表面。研究发现,当大量不凝性气体存在时,亲水+超疏水组合翅片管的冷凝传热特性最优,水蒸气体积分数对不同润湿性传热管的冷凝传热特性影响显著,并且随着水蒸气体积分数增大,超疏水翅片管和亲水+超疏水组合翅片表面的冷凝形式由珠状冷凝逐渐向膜状冷凝过渡。     

遗传算法在含不凝气体冷凝传热试验中的应用

为拓展试验参数范围,支持非能动安全壳工程设计,使用遗传算法针对含有不凝性气体的冷凝传热试验建立了优化数学模型。使用罚函数法定义增广目标函数,优化描述对流传热的无量纲参数(ρ_w-ρ_b)/ρ_b。混合气源的温度、气源中空气分压以及二次侧冷却水温度为控制变量;约束条件包括二次侧制冷机的冷却功率以及混合气源的压力。优化计算得到在现有试验设施上最大化目标无量纲参数的试验参数解。优化结果指导了试验的开展,拓宽了蒸汽冷凝传热试验方法。     

不凝气体存在时水平管束冷凝换热特性的试验研究

通过对水平管束管间冷凝换热特性的试验研究,探讨并分析了冷却水流量以及不凝气体质量分散对管束冷凝换热的影响规律和机理。试验结果表明,当有不凝气体存在时,冷凝放热系数最小值并不一定发生在最低排管上,冷凝放热系数最小值与冷却水流量和不凝气体质量分散均有关。研究结果为凝汽器的进一步传热强化研究提供了依据。     

含不凝性气体的蒸汽在垂直圆管内表面冷凝换热的实验研究

通过对蒸汽与氮气混合物在垂直圆管内表面冷凝换热的实验研究,分析了不凝性气体对蒸汽冷凝换热的影响,给出了含不凝性气体的蒸汽的Nusselt准则方程．结果表明,不凝性气体的存在使得纯蒸汽的冷凝效果下降．     

不凝性气体对制冷量影响的实验研究

对运行的直燃型溴化锂制冷机充注不凝性气体,实验研究了充注不同类型及不同数量的气体后,制冷量的变化,当吸收器不凝气体的质量分数达到９％－１０％时。     

含不凝气体水蒸气竖直管内冷凝传质传热研究

针对竖直管内含不凝气体水蒸气冷凝传质传热过程开展研究.基于ANSYS Fluent软件平台建立了多相多组分三维数值计算模型,通过将管内中心轴线和壁面上多点温度分布与Kuhn试验结果进行对比,验证了模型的可靠性.在此基础上,考察了混合气体进口温度、速度、压力以及不凝气体体积分数对管内冷凝传热过程的影响规律,并基于不凝气体体积分数修正,提出了竖直管内含不凝气体水蒸气冷凝传热关联式,关联式误差范围为-20%～18%;同时,探究了不凝气体对水蒸气冷凝传质过程的影响规律,发现冷凝水率和平均传质速率随不凝气体体积分数的增大呈现先增大后减小的趋势,少量不凝气体具有促进水蒸气冷凝的作用,不凝气体体积分数为23.2%左右时,冷凝水率和平均传质速率最高.研究结果可为含不凝气体水蒸气的传热关联式和传质模拟研究提供参考.     

双组分混合物自然对流冷凝传热的研究

研究互溶性双组分混合物在水平光滑管上的自然对流冷凝传热性能。文章推导出了双组分理想混合物的需点与泡点之间的温度差计算公式。利用这一公式提出了双组分理想混合物在大空间水平光滑管上全冷凝时的传热膜系数的计算公式。该公式的物理意义明确，其计算值与实验值的相对偏差小于15％。     

非共沸混合物在强化管管束外冷凝的实验研究

对非共沸混合物Ｒ１１／Ｒ１１３在花瓣型翅片管管束外的全冷凝过程进行了实验研究，结果证实花瓣型翅片管能较好地强化非共沸混合物Ｒ１１／Ｒ１１３的冷凝以及管束效应很小。还讨论了平均冷凝传热系数与摩尔分数的关系。     

V型波纹管表面冷凝传热凝液量与临界管长计算的研究

本文对V型波纹管的冷凝传热提供了一个新的物理模型和数学模型，用有限元方法对数学模型进行了数值分析，得到数值解，并进行了实验验证，对传热管临界管长的确定与计算方法也进行了探讨。     

水在水平管束管外池沸腾传热的实验研究

通过对水在水平管束管外池沸腾的实验研究,探讨了沸腾换热系数随热流密度及沿管排高度变化的规律和内在机理．由实验结果发现：管束中各排测量管的沸腾换热系数明显高于单管池沸腾的情况;管束沸腾时存在管束效应,即随管排位置增高,起始沸腾点提前,沸腾曲线上移,沸腾换热系数增大;这种管束效应在部分核态沸腾时较强,而在充分发展核态沸腾时较弱;管束池沸腾的强化传热应归因于“滑移汽泡”及“诱发自然循环对流”机制．此外,还得出了管束池沸腾换热系数的经验关系式．     

烟道气的冷凝传热与脱硫的实验研究

实验研究了锅炉烟气在轴流式塑料螺旋板空气预热器中的传热特性．与圆管内和圆形套管内层流单相对流换热进行了比较．具有烟气冷凝的对流换热研究反映冷凝换热与单相对流换热具有同等重要性,与纯蒸气冷凝换热有明显不同,也不同于湿空气去湿过程．采用修正后的古典膜模型对烟气冷凝的计算与实验结果有较好的一致性．伴随烟气冷凝,烟道气中所含SO2和NO2被冷凝液吸收,降低了有害气体浓度．     

不凝气体存在时水平单管外膜状凝结换热的数值研究

为查明不凝气体对水平管外膜状凝结换热特性的影响规律,建立了水平单管的气、液双边界层模型,该模型考虑了气、液膜之间的质量连续及能量连续特征,对于不同的壁面过冷度,用数值方法首次求解并分析了边界层内局部不凝气体质量分数、温度和速度的分布规律,计算结果表明,从主流蒸汽到气流界面,不凝气体含量和气膜速度逐渐增加而气膜温度降低,平均凝结换热系数值解与实验解符合较好 。     

新型强化传热管——抑泡孔管的管束传热实验

实验研究了抑泡孔管管束的排列方式、管间距、加热管子根数、热负荷大小、沸腾工质物性等因素对抑泡孔管管束沸腾传热性能的影响规律。实验结果表明,抑泡孔管束与光管束、低肋管束的沸腾传热性能截然不同,而与机加工多孔管束和烧结粉末表面管束有某些相似之处。管束中的沸腾管数增加,有轻微恶化传热的趋势;高负荷时这种趋势更明显;管间距直径比的变化对管束特性影响不显著;乙醇为工质时,管束排列方式和热负荷大小等对沸腾传热的影响甚微。     

19.05 mm强化管管外冷凝换热的试验研究

随着能源短缺问题的日益突出,节能环保受到人们的重视.工业上使用的换热设备,其性能的优化也受到各行业的重视.建立一套集沸腾和冷凝于一体的水平单管管外凝结换热试验装置,针对直径19.05 mm的强化管,对不同制冷剂管外凝结换热进行试验研究.通过试验分析可知：不同水流量,强化管的总体传热系数随着管入口冷却水温的上升而逐渐升高;在一定的冷却水温度下,强化管的总传热系数随着冷却水流量的增大而逐渐升高;相同工况下,R410A传热系数比R134a高出约1.28%～3.39%;凝结换热饱和温度越高,凝结传热系数越小.     

CuO纳米颗粒悬浮液在小管内的流动和强制对流换热特性

采用去离子水和平均粒径50 nm的CuO纳米粒子经超声波振荡配制H2O-CuO纳米悬浮液,对其在内径1.02 mm不锈钢管内的流动和强制对流换热特性进行研究,并与添加表面扩散剂后的管内强制对流换热和流动特性进行比较.结果表明:与H2O相比,CuO纳米颗粒悬浮液的对流换热特性较强,而流动阻力明显下降;添加表面扩散剂将增大流动阻力,但对换热特性没有影响.纳米粒子在管壁上的沉降是湍流区阻力下降的主要因素.     

流体诱导振动强化传热的试验研究

通过对一种新型传热元件——弹性管束的传热试验研究发现：诱导振动加强了传热管周围的流体的扰动而达到强化传热的目的．当来流Ｒｅ＜４００时,管外对流换热系数较固定单管提高３倍以上．在换热器的不同高度上的弹性管束,换热能力随诱振方式不同而存在差异．     

水在圆环形管道内层流对流换热的试验研究

本文研究水在圆环形管道中涉及流动和热入口段的非充分发展区的传热性能,并提出关于水在圆环形管道中换热性能的准则方程式。     

Heat Transfer in Flue Gas with Vapor Condensation

IntroductionDetermination ofthe total heattransfer coefficientsfor the convection of gases containing acondensable vapor is an increasingly important andinteresting topic,since this kind of heat transferprocess is frequently encountered in the utilizationof waste or low temperature energy.The recoveryof low temperature energy is an importantenvironment issue.With condensable vapor,theconvective heat transfer is greatly increased by thecondensation of the condensable gas (water vapor)in flue ga…