浮头式废热锅炉工艺气传热特性的试验研究

浮头式废热锅炉工艺气侧的传热过程属于辐射状扩缩流横向冲刷管束的强迫对流换热，这种对流换热既不同于定截面流的横向冲刷管束的换热，又不同于一般的变截面流的横向冲刷管束的换热，文中用大比例尺（Ｍ１：２）模型测定了该换热过程的对流放热系数与雷诺数间的关孔试验结果表明这种流动方式强化了对流换热过程，辐射状扩压流的放热系数比平行流横向冲刷错列管束的放热系数增加１６％，而辐射状收缩流横向冲刷管束的放热系数比平行流横向冲刷错列管束的放热系数则增加４０％左右。     

水平椭圆管的自然对流放热

本文用激光全息干涉法研究了水平椭圆管的自然对流放热.给出了各种不同比例的椭圆管局部放热系数的变化曲线;对同一比例的椭圆管,研究了其长轴处于不同倾斜角时局部放热系数及平均放热系数的变化;导出了椭圆管的平均放热系数与其形状系数的关系曲线及经验公式,并与有关的理论解进行了比较.     

竖直圆柱常物性层流自然对流的半解析解

本文给出了竖圆柱定壁温自然对流问题相似解存在的条件，并用加权残数法得到了半解析解．此解适用于任意Ｄ／Ｌ（圆柱长径比）的情况，且表明：当半径Ｒ→０时，由于自然对流流量的增加，导致了放热系数的增加，以及在足够长的Ｌ处，边界层不仅相似，而且相同，该处的等壁温解与等热流解亦相同．     

竖直网状加热元件自然对流的解析模型

本文根据宏观流场与微观(局部)流场的交互作用的概念,为竖直放置的网状加热元件的自然对流传热提出一种新的解析模型.据此可确定金属网的局部放热系数及表面温度.计算结果与实验数据显示出令人满意的一致性.文章还提出了用以计算网状加热元件的局部对流放热系数的无因次准则方程式,可用于工程实践.     

高空机载电子设备冷却方法综述与优选

近年来,航空航天技术不断发展,机载设备朝向复杂化、集成化和小型化发展,随之而来的问题是设备发热量骤增;由于电子设备散热面积越来越小,传统机载电子设备冷却方法已经难以满足其散热需求。高空机载环境存在着低压力、低空气密度和飞机加速、失重等制约条件,机载冷却与近地面冷却性能存在着很多不同。本文对比了几种常见的机载电子设备冷却技术,重点分析几种技术的高空环境制约度,综合优选出最适合机载设备冷却的技术。考虑到单一冷却技术的局限性,本文评述了其中几种常见的复合冷却技术,并对未来的机载设备冷却进行了展望。     

在平面传热和在沸騰床层中水分汽化对放热系数的影响

强迫对流空气对湿的块状物料平面加热时,放热系数受到了水分汽化的影响,但是这种影响的研究还是很不充分的。至于在沸騰床层中强迫对流热空气与湿的顆粒物料之間,水分汽化对放热系数的影响至今还未見专論。用无因次准則来反映湿物料平面水分汽化对放热系数的影响是目前文献中常用的方法。本文就用这种方法进行了分析,并通过实驗予以驗証。继之,根据实驗、計算,討論了沸騰床层中湿顆粒物料的水分汽化对放热系数的影响。通过現有文献中典型的放热系数計算公式的分析与进行专門实驗所得資料的整理,提出了近似的公式以簡化工程計算。     

中草药红外辐射与对流干燥的实验研究

根据辐射器的优化布置方案,进行丹参辐射与对流的对比实验,推导非稳态干燥动力学方程,计算辐射强化系数K_l、对流传质化系数K_t、对流放热系数α_(ci),对升速、恒速、降速3个干燥阶段及其影响因素作了详细分析。     

低大气压力下层状燃烧锅炉热力性能计算与分析

研究了大气压力对锅炉炉内介质热力性质的影响规律;在研究影响对流传热放热系数因素的基础上,建立了对流放热系数计算公式;验证了标准方法中影响辐射传热的火焰（烟气）黑度计算关联式的适用性．将上述研究结果与现行标准方法的有关内容相结合,形成了低大气压力下的计算方法,并结合对实例的计算比较和分析,得出了低大气压力对锅炉辐射传热和对流传热的影响规律,并由此提出了对工程应用具有指导作用的建议．     

空气横掠高频焊接螺旋肋片管束时放热与阻力特性实验研究

对用于锅炉设备的对流蒸发受热面和省煤器受热面,在采用高频焊接螺旋肋片管束时,需要了解其放热与阻力特性。对用于自然循环锅炉对流蒸发受热面的该种管束,还须了解管束中每排的放热特性,以便算出各排的吸热量,为水循环计算提供依据。鉴于目前国内尚缺少国产高频焊接螺旋肋片管束的实验数据与资料,本文介绍作者应制造厂要求对一种结构的这类管束进行实验研究的情况。作者求得了该管束中各排的放热特性关系式,还求得了排数影响修正系数ε_z的计算式和该管束的放热特性关系式以及管束中平均每排的阻力特性关系式。文中还介绍了实验装置和方法,并采用差分法求得肋片效率;分析了实验结果,并与其他作者的算式进行了比较。     

介质参数对多孔介质腔内自然对流换热的影响

采用局部非热平衡模型,对非热平衡多孔介质方腔内的非达西自然对流进行了数值研究,采用Brinkman-Darcy-Forchheimer模型描述多孔介质内的流动,研究在不同参数条件下,即Pr、Da、空隙率φ、Ra等参数的不同取值下,有效导热系数比γ及无量纲容积换热系数H对多孔介质自然对流换热的影响,研究表明:γ的增加会削弱方腔内自然对流换热;ε、Da数的增大能够增加流体相平均Nu数,而对于固体相则有降低的作用;综合表明,只有在γ取值达到10.0以上时,局部热平衡假设才能得以成立。     

多进出口空间混合对流传热的数值分析

采用原始变量，等间距的交错网格等方法对多进出口空间混合对流传热问题进行数值分析。通过对不同几何模型和边界条件在较宽的参数范围内进行计算，从而总结出混合对流传热的一般规律。     

水泥熟料堆积体强制对流换热系数实验研究

在水泥熟料堆积体换热规律的研究中,其强制对流换热系数是重要参数之一,针对目前没有关于篦冷机内水泥熟料堆积体的强制对流换热关联式的现状,通过实验获得了适用于水泥熟料堆积体的强制对流换热系数。首先,通过渗透率实验得到了能够有效表征水泥熟料堆积体宏观物理特性的最小单元体——体特征元,由此确定了换热实验料筐尺寸;然后,基于自主设计的对流换热实验装置,通过测量水泥熟料颗粒温度及出入口空气温度,根据能量守恒定律及牛顿冷却公式分析得到水泥熟料堆积体的强制对流换热系数为19. 13 W·m-2·K-1。     

载人飞船座舱内壁面温度偏差的预测

为了预测载人飞船地面热平衡实验时座舱内壁面温度与太空飞行时的偏差,分析了座舱内空气对流换热的近似实验方法的局限性,指出了空气对流换热系数是影响壁面温度的主要因素。由于重力场的影响,载人飞船地面热平衡实验时座舱内的空气对流换热系数与太空飞行时不同,使壁面温度偏离于太空飞行时的真实情况。为了修正地面实验数据,提出了壁面温度偏差的预测方法。     

通道自然对流热阻力的数值研究

从热过程对流动过程影响的角度出发 ,运用通道自然对流的基本控制方程 ,用数值方法研究了流体流动的热阻力现象。结论表明 :对于窄通道自然对流 ,由于热阻力的存在 ,考虑物性变化对流动特性的影响是十分关键的。     

低Re数流动条件下翅片管束换热及阻力特性的研究

实验发现,与光管管束类似,随Re数增加圆翅片与椭圆翅片管束亦先后呈现3种不同的流态,即层流、混合流和紊流,相应的有3种不同的换热机制和规律。在低Re数时,换热由层流或混合流机制所控制。目前,工程中用紊流区的换热与阻力规律向下延伸,用于设计运行于低Re数工况的自然抽风空冷器将导致设计的失败。实验表明,在自然抽风空冷器操作条件下,对于同样的换热系数,椭圆翅片管的压降比国翅片管低45%左右,采用椭圆翅片管将取得较明显的经济效益。实验还发现,来流气流不均匀性对自然抽风空冷器的平均换热特性几乎没有影响,因此对吸风入口型线的设计可以大大放低要求。     

气体在螺旋槽管内强制湍流传热时N_u与R_e的关联

本文通过单头螺旋槽纹管进行蒸汽加热空气的实验研究,对实验结果进行了线性回归处理,确立了N_u与R_e的关联式。通过作图和误差分析表明:本关联式可应用于气体在螺旋槽纹管内强制湍流时的传热计算。     

三维层流自然对流换热边界层方程的数值解法

采用坐标变换及凯勒单元法求解强制对流换热边界层方程已比较成熟,但对自然对流换热的求解还未见报道。为了检验此方法用于求解自然对流换热的计算精度,采用该方法数值求解了竖窄条三维层流自然对流换热边界层方程,计算结果与前人的实验结果相符。结果表明,用此方法求解三维层流自然对流换热边界层方程是可行的。     

两种肋片的损失率分析及优化

本文以热力学第一及第二定津分析肋片流场的流动与换热特征,导出肋片传热过程的(火用)损失率方程;以其为目标函数、对针形肋片和矩形肋片进行具休的性能分析;求得相应的最佳肋片特征尺度与最佳的流体流速;发现了雷诺数越小,最佳流速及尺度也越小,相应的(火用)损失率也越小的一般规律.这为肋片的优化提供了定量的方法,也为肋片的微型化、流动的低速化提供了依据.     

纳米流体强化换热特性的LBM模拟

采用LBM模拟了封闭方腔内不同体积分数、不同浮升力参数下纳米流体自然对流时速度场与温度场的分布,得出了纳米流体换热强度随各参数的变化情况.结果表明,当Ra较小时换热表现为导热占主导,随着Ra增大,换热表现为对流占主导,两者的换热都会随着纳米颗粒体积分数的增加而增强,且纳米颗粒体积分数在壁面附近对温度分布的影响比在中心区域的明显;在不同Ra下,纳米粒子体积分数增加所引起的X和Y方向速度峰值增大的幅度不同,Ra较大时,随纳米粒子体积分数的增加,X和Y方向的速度峰值大幅增加.     

自然对流对方腔内相变石蜡熔化蓄热的影响

相对于传统材料,基于潜热储能的相变材料具有更高的储热效率。为了研究方腔内相变材料的蓄热机理,基于Boussinesq假设修正满足于相变过程的动量方程,并建立底边加热下相变材料熔化蓄热的流-固-热三场耦合计算模型。采用有机相变石蜡材料,开展底部恒定温度下的石蜡熔化蓄热试验,验证计算模型的正确性。结果表明,整个相变石蜡熔化过程是由热传导和自然对流传热两者共同主导的。在熔化初期,熔化前缘基本与加热面平行,热量传输主要由热传导提供。当液相层厚度大于2mm后,自然对流传热效应逐渐被激活,加速熔化速率,并形成不规则的融化前缘。根据熔化前缘与液相流动特征,可将整个熔化过程分为热传导、稳定增长、过渡及紊流四个阶段。此外,液相自然对流传热对相变石蜡的熔化蓄热效率提升存在显著的尺寸效应,并随方腔尺寸增加而加剧。当方腔尺寸小于2mm时,自然对流的提升效率不足1%,此时可忽略不计。