液相粘性对载气蒸发传热性能影响的研究

载气蒸发是在饱和液体中引入一种惰性气体,它成为汽比中心,使液体的汽化由加热壁面转移到气－液相界面上。载气的引入,降低了壁面液体过热度,同时也强化了传热。本文以空气－水和空气－ＣＭＣ水溶液两种物系,在 φ２５ ｍｍｘ２．５ ｍｍ,长３００ ｍｍ的短垂直管中,在气泡区进行了载气蒸发过程的传热研究,并对载气蒸发的传热机理进行了分析,提出了关联加热管内平均传热膜系数的方程式。     

界面汽化热阱增强传热的原理

阐述了惰气冲击液浴中放热壁面强化冷却的机理，提出了界面汽化热阱增强传热的原理，说明了用电化学法与传热测定同时进行来确定界面汽化热阱效应的实验方法，并且开发成功了载气蒸发的新型技术，最后，提出了这一原理可能在研究开发中应用的几个方面。     

自由降膜在横向波纹竖壁上的流动与蒸发的分析

对竖直放置的横向波纹形壁面上的定型层流自由降落液膜的运动与蒸发传热进行了分析.对这种运动的控制微分方程及边界条件作无量纲化处理,以壁面波纹为摄动参数对方程组进行幂级数展开,得到了摄动分析模型.通过求解该模型获得了液膜流速、温度和自由表面位置的表达式,讨论了壁面波纹对液膜运动的影响.分析表明,在一定的壁面波幅和波教条件下,横向波纹对这种流动的传热有增强作用.     

垂直套管环隙内气液固三相流动沸腾传热与抗垢性能

垂直套管环隙内气液固三相流动沸腾传热与抗垢性能于志家徐维勤沈自求（大连理工大学化学工程研究所１１６０１２）关键词：流态化；沸腾；传热／抗垢分类号：ＴＱ０２１．３污垢与结疤在换热设备中普遍存在，特别是在蒸发与沸腾装置的加热壁面上更为严重．污垢使传热阻...     

细小竖管内非沸腾气液两相环状流换热特性分析

提出了一种使用竖直细小传热管内高速空气-过冷水环状两相流用于质子交换膜型燃料电池高效冷却的方法．理论模拟结果表明。在细小管内壁上过冷水形成非常薄的液膜，壁面热流密度可以分为液膜吸热、液膜蒸发和湿蒸汽吸热。各种因素影响这3部分热量的耦合匹配，使得管内两相流的传热传质特性十分复杂．在管内的前段部分，液膜升温吸收大部分壁面热量。而在大部分区域内，对流蒸发耦合换热是支配性的传热方式。即使在十分高的热流密度条件下，壁温也能够稳定地保持在质子交换膜型燃料电池运行温度以下．探讨了各种流动条件、加热管几何尺寸、壁面热负荷等系统参数对两相流传热传质特性的影响．     

流体流动和传热耦合对固定床错流传热的影响

将流动模型和传热模型耦合，对内置传热圆管的固定床内错流传热进行研究，获得了床层温度分布，并与不考虑床层速度分布的单一传热模型进行了比较。结果表明，错流传热与流体流动方向密切相关，床层被加热的区域在加热管的两侧和后方，出现了较宽的被加热区；与单一传热模型相比较，等温线在圆管附近显得稀疏，温度梯度减小；在加热管前方，耦合传热模型的最高温度大大高于单一传热模型，而在加热管后方，此差异相对降低；颗粒雷诺数Rep对传热的影响程度更强于单一传热模型。耦合传热模型相对误差小于1．5％，耦合模型真实可靠。     

垂直管内载气强化二元混合物沸腾传热

在垂直管内二元混合的流动沸腾传热过程中，引入空气作为载气，改变其传热机理从而强化其传热性能。研究不同质量分数的乙醇水溶液，在不同操作压力，液体流速和载气流速条件下，其平均传热膜系数和壁面过热度的变化规律。分析讨论了载气引入强化沸腾传热各因素的影响并对实验数据进行了关联计算。结果表明，关联式能较好的反映各因素的影响，其偏差在－23％－＋20％之间，平均偏差为8．314。     

气—液两相流传递研究

阐述了在气－＝液两相流传递研究方面的工作,包括气升式环流系统中的流体力学和传递、降液膜动下的传热和传质、“载气蒸发”技术的研究和开发等。并由研究惰气气冲击冷剂液浴中放热壁面强化冷却的操作机理,提出了“界面汽化热阱增强传热的原理”。     

带有屏式受热面的煤粉锅炉炉膛传热过程的数学模拟

本文研究了带有屏式受热面的大型煤粉锅炉炉膛传热过程的数学模拟方法，尽管这时炉膛的几何形状、边界情况比较复杂，但利用蒙特卡洛法和有限差分法可以使问题得到较好解决。作者利用这一方法计算了淮北电站２０万千瓦锅炉炉内烟气温度和壁面热流分布，并论述了它在锅炉设计和运行方面的应用。     

稳定温度分层流的数值模拟与实验研究

温度分层流是一种常见的自然现象,准确模拟海洋环境中的稳定温度分层流动具有重要的理论和实际应用价值。建立了描述温度分层流运动的质量、动量和能量守恒方程,采用改进型的k-ε湍流模型模拟分层流运动的流动与传热强耦合过程。运用有限体积法,使用滑移壁面、给定壁面温度函数与来流温度函数相结合的方法,对现有温度分层模拟方法进行了改进,实现了垂直方向上任意温度曲线的分层流温度场的稳定数值模拟。采用辐射加热灯加热水槽流体表面,形成了流体的温度分层。通过与分层流水槽模型试验的对比,证明了该方法的可行性与准确性。     

真空渗碳炉加热系统结构优化数值模拟研究

为了优化加热系统结构,保证真空渗碳炉加热性能,采用COMSOL有限元软件建立真空渗碳炉加热过程数值模型,分析了加热系统中石墨加热管的数量、长度和分布半径等关键结构参数对工件表面热流密度、有效加热区温度分布的影响规律.模拟结果表明:加热功率恒定,减小加热管数量、长度和分布半径均可以使工件表面热流密度增大,加热效率提高;将加热管数量设为偶数,并适当减小加热管长度,增加加热管分布半径可以显著改善有效加热区内温度分布均匀性.该研究结果对真空渗碳炉加热系统结构设计优化具有一定指导意义.     

近加热壁面的双空穴对颗粒堆传热性能的影响

为了探究临近加热壁面的双空穴对颗粒堆加热过程的影响,构建了含双空穴的颗粒堆传热模型,并利用搭建的颗粒堆传热性能实验系统对模型进行了验证,研究了双空穴与加热壁面距离和双空穴相对距离的变化对颗粒堆传热性能的影响规律。研究结果表明:随着双空穴与加热壁面距离增加,加热壁面的研究区域热流量先减少后增加,颗粒堆研究区域热阻先增加后减少,空穴影响区域范围和空穴影响区域面积比均先增加后减小,研究区域热流量最小值、颗粒堆研究区域热阻最大值、空穴影响区域范围和空穴影响区域面积比最大值均出现在空穴与加热壁面距离为1倍粒径时。随着双空穴相对距离的增加,加热壁面总热流量增加,颗粒堆热阻减小,但是变化的趋势逐渐平缓,当双空穴相对距离增至8倍粒径时,双空穴之间的相互影响消失。     

水泥回转窑物料流动与传热特性数值模拟

针对回转窑煤粉燃烧过程中物料运动和传热特性难以仿真分析的问题,将回转窑看作是由高温烟气流域和物料流域组成且相互耦合的计算域。在壁面传热的基础上,利用热传导方程描述不同区域物料经窑壁向外散热的热流密度,并提出一种带传热补偿的物料和高温烟气的换热模型。采用此模型数值模拟回转窑内的煤粉燃烧、物料流动和烧结等,研究不同工况下物料流动和温度分布情况。研究结果表明:所建模型可以较准确地反映物料在回转窑内的传热和运动情况;回转窑转速的升高会增大物料沿轴向运动的加速度;增加回转窑内物料流量会降低物料温度,并加剧物料表层和内部的温度差;物料填充率的增加会扩大外回流区的范围,升高冷却带的温度;当物料填充率达到12%时会引发康达效应,使回转窑火焰在靠近物料区域向物料方向发生偏移。     

新型内冷式薄膜蒸发器的传热与蒸发性能

研究了带冷凝器的新型内冷式薄膜蒸发器的传热与蒸发性能，采用正交实验，发现在进料流量、刮板转速和夹套加热温度这3个因素中，对总传热系数和蒸发速率的影响最大的是夹套加热温度，其次是进料流量，最小的是刮板转速，同时还发现物料在接近蒸发器的蒸发温度下进料，能充分利用地利用蒸发面积，提高传热系数和蒸发速率。     

太阳能斯特林热机渐开线管簇式 吸热器设计与性能仿真

针对太阳能斯特林热机直接照射型管簇式吸热器,采用等温分析法与湍流强制传热理论,综合考虑加热管簇的通流容积、工质的流阻损失和加热管簇传热能力,得到了基于基本输入热与基于最佳长径比的加热管簇换热长度与管数的定量设计公式.在此基础上,以改善光热转换特性为目的构建了一种新型加热管簇空间位置曲线方程,并以有效功率1 k W太阳能斯特林热机加热管簇设计为例建立了该加热管簇的三维实体模型.通过Fluent仿真分析了该加热管簇的流动与换热特性.结果表明:1 k W有效功率管簇式吸热器所需加热管数为28根,单根加热管长度为31 cm;渐开线加热管结构避免了管内工质流动出现二次流,降低了加热管弯管部分工质压力损失;加热管管壁温度分布相对均匀.     

射流冲击换热强化的场协同及热力学耦合

射流冲击换热具有广泛的工程应用背景,其垂直入射时的局部传热强化效应已得到了实验及数值方法验证.基于流动换热过程的热流散度方程,分别就固体壁面被加热及冷却两种情况,对射流冲击换热中传热及传质过程的交叉效应进行热力学分析.结果表明,射流冲击换热中蕴含了能量传递及转换过程的两种强化机制,即两个自发过程之间的场协同机制及一个自发过程与一个非自发过程之间的热力学耦合机制;无论加热壁面还是冷却壁面的情况下,当冲击流垂直壁面入射时,局部换热效果达到最优.揭示射流冲击换热强化的热力学机制,将为各种动力机械通过改变射流冲击叶片方式提高其能量传递转换效率提供理论基础.     

圆筒形污泥桨搅拌叶干燥机设计与研究

圆筒形污泥搅拌桨叶干燥机是一种使物料（有机、无机的颗粒或粉状物料）直接与旋转的空心楔型加热件接触进行热传递的干燥机。它不需要空气作为加热介质，所用的空气仅仅是一种载体，目的是把蒸发出的蒸汽带走。本文对该型污泥干燥机进行了改进型设计，使其结构更加完善．效率更高。     

丝状颗粒在滚筒横向截面中的传热传质特性

针对丝状物料在滚筒内干燥不均等问题,从干燥机理出发,建立了一种基于离散单元法的丝状颗粒传热传质数学模型.利用该模型对滚筒横向截面中丝状物料的温度和含水率的变化过程进行了分析计算,并通过实验验证了数学模型的有效性.研究结果表明:筒壁温度的变化对丝状颗粒传热传质特性有着直接且重要的影响;在干燥的初始阶段,颗粒彼此间温度的不均匀性迅速增大,但随着干燥的进行,颗粒之间的温度差别又呈现出逐渐缩小的趋势.颗粒间含水率的不均匀性在干燥的初始阶段同样迅速增大,当满足一定的干燥条件或一定的干燥时间,筒体内部丝状颗粒的干燥程度将会越来越均匀;丝状颗粒在滚筒中所获取的热量主要来自于与高温壁面(特别是与筒体之间)的接触导热;与升举式抄板相比,均布式抄板可使颗粒在滚筒横截面上的分布及颗粒间的温度和含水率更加均匀.     

冷冻干燥升华过程数学模型传热传质机理

提出冷冻干燥升华过程主要由传热控制和传质过程两阶段组成，分析认为升华过程是传热传质的逆过程，并得出该过程的合理工艺条件，即物料表面的加热温度和干燥箱内真空度的变化规律。     

超临界压力下水在垂直加热管内传热特性的实验研究

采用均匀全周电加热方法，对内径为12mm的垂直上升管内水在超临界压力区中的传热特性进行了实验研究．分析了质量流速、热流密度以及压力对传热特性的影响，发现由于超临界压力下边界层内流体物性的剧烈变化，使拟临界温度附近的传热得到显著强化，传热强化的程度随质量流速的增加而提高，随壁面热流密度和压力的增大而降低．根据实验数据，给出了超临界压力下水在垂直加热管内对流换热的经验关联式，其平均相对误差为11．8％．