带有疏液盘的V型垂直沟槽管的冷凝传热研究

本文在原来关于垂直降膜冷凝传热研究的基础上,为进一步强化冷凝传热,在V型垂直沟槽管上和光滑管上加装了倾斜式疏液盘,对流体力学与传热过程进行了理论与实验研完。对不同盘间距的沟槽管与光滑管进行了实验,探讨了最佳盘间距的问题。在模型与实验的基础上,提出了带盘沟槽管的冷凝传热计算式。计算与实验均表明,垂直冷凝表面加装疏液盘后,传热膜系数会有显著提高。     

基于有限元法的垂直地埋管换热器传热研究

根据能量守恒原理,对地埋管换热器建立二维传热模型.运用Ansys热分析软件,采用热传导的有限元瞬态分析方法,对地源热泵垂直埋管与回填材料及岩土间的传热进行数值模拟与分析.根据合肥地区某住宅的地源热泵工程的相关设计资料,分析了垂直埋管在岩土中传热的温度场及温度梯度场的影响大小及范围,对地埋管在1个周期运行后对岩土体的温度恢复情况的影响进行了数值分析,结果表明:对于地处夏热冬冷的合肥地区,较适宜应用地源热泵系统,岩土温度的自平衡性较好.     

对Ⅴ型垂直沟槽管的冷凝传热的进一步分析与最佳P/H值的探讨

本文参照Ｇｒｅｇｏｒｉｇ关于沟槽管冷凝传热的概念和Ｎｕｓｓｅｌｔ的经典分析方法，对前文提出的模型做了改进，提出了新经验计算式。根据冷凝传热膜系数αｍ及传热面积Ａ随Ｐ／Ｈ值（Ｐ为沟槽间距，Ｈ为槽深）变化的特点，提出了“单位温差传热速率”ｋｓ（或称“有效面积传热系数”，ｋｓ＝αｍＡ），用以分析与计算Ｖ型沟槽管冷凝传热的方法，对九种不同Ｐ／Ｈ值的Ｖ型沟槽表面冷凝传热进行了计算与实验研究，证实了Ｖ型沟槽管的最住Ｐ／Ｈ值为２。     

垂直三角形纵槽管的膜状冷凝传热最大有效管长与管长设计

在纵槽表面膜状冷凝传热中,其传热量几乎仅由波峰区域形成。作者以该域为传热面,进行了传热分析与计算。计算结果表明,管长对平均传热膜系数影响很小。这一结果与Ozgen对有关实验现象的解释基本一致,可在一定程度上证实他的看法。对波谷区冷凝液流动做了数值解。对该区液膜厚度与管长做了数值关联,进而得到了三角形纵槽管最大有效管长及波峰区域面积计算公式。 本文方法与结果,为三角形槽管的管长设计提供了一种简便可行的方法。同时,该类纵槽管的传热计算也因之易于进行。     

矩形纵槽管的冷凝传热研究

根据矩形纵槽管表面冷凝液流动的特点，将管长划分为流动过渡段与流动发展段。对前者按Nusselt理论，后者按表面张力强化（Gregorig）理论作了传热计算，结果表明：过渡段与发展段比较长度很小，在管长设计与传热计算中可忽略不计；波谷区液膜厚度沿管长分布以指规律描述，由此算得的最大有效管长用于传热计算，所得结果与实验值有较好吻合。     

重力场中沟槽管和烧结管传热性能的实验研究

为了研究重力场中不同吸液芯微热管的传热性能,选用了沟槽式和烧结式两种吸液芯的热管为研究对象,实验测量了两者在不同重力倾角时的温差、热阻和极限功率。实验结果表明:重力倾角小于15°时,沟槽管和烧结管的传热性能受重力的影响很小,重力倾角大于15°时,沟槽管的温差和热阻上升较大,极限功率下降幅度达78%,而烧结管的温差和热阻上升很小,极限功率下降幅度为31%;重力倾角为-30°时,烧结管温差、热阻和极限功率均略有上升,沟槽管则温差、热阻上升,极限功率下降;在对不同工质的研究中,发现水比乙醇和丙酮在有重力影响下更适合作为热管工质。     

垂直三角形纵槽管的膜状冷凝传热最大有铲管工与管长设计

在纵槽表面膜状冷凝传热中，其传热量几科仅由波峰区域形成，作者以该域为传热面，进行了传热分析与计算，计算结果表明，管长对平均传热膜系数影响很小，这一结果与Ozgen对有关实验现象的解释基本一致，可在一定程度上证实他的看法，对波谷区冷凝液流动做了数值解，对该区液膜厚度与管长做了数值关联，进而得到了三角形纵槽管最大有效管长及波峰区域面积计算公式。本文方法与结果为三角形槽管的管长设计提供了一种简便可行的方法，同时，该类纵槽管的传热计算也因之易于进行。     

COSINE型纵槽管的冷凝传热研究

本文在V型纵槽管冷凝传热研究的基础上,进行了Cosine型纵槽管的传热研究.在理论分析与实验研究的基础上得到了传热系数和传热面积的计算公式.对所得结果比较后,作者建议以单位温度差传热速率进行这一类纵槽管的传热计算及作为评价其传热效果优劣的判据.这种作法较之过去的传统作法(传热系数法)远为优越.     

载气强化热虹吸垂直管传热研究

将空气作为载气，研究了水-空气物系及不同浓度羧甲基纤维素钠(CMC)水溶液在不同的真空度和载气流速条件下其平均传热膜系数的变化规律．结果表明，平均传热膜系数随着载气流速的增加而增大，载气流速较小时，平均传热膜系数增加较大；当载气流速达到一定程度时，其变化趋缓；同时平均传热膜系数随着真空度及CMC浓度的增加而降低．将载气强化传热的关联式对实验数据进行了预测，计算结果与实验值吻合较好，其偏差介于-31．581％～ 23．077％之间，平均误差为13．17％．     

水平冷凝强化管传热性能实验数据处理方法

针对在大温差传热工况下,使用对数平均温差法确定相变传热管的传热性能时产生较大偏差、不能确切的反映实际的传热情况的不足,以及根据测实数据处理的实际需要,提出了一种基于局部热流密度、应用遗传算法来处理传热性能实验数据,从而确定冷凝强化管的传热性能的方法.并用此方法对一种双侧表面强化冷凝管的实验数据进行处理,获得了管内外对流换热关联式.     

纤维复合沟槽吸液芯微热管的传热性能实验

为了进一步提高微热管的传热性能,提出了一种新型的纤维复合沟槽毛细吸液芯结构,对外径为8 mm、内部气体通道直径为4.5 mm的纤维复合沟槽的烧结式微热管(GF)进行了实验研究,其中填充纤维的长度分别为2和5mm(对应的微热管分别记作GF2和GF5),并将GF与铜粉复合沟槽微热管(GA)进行对比.结果发现GF的传热性能更好:GF2和GF5吸液芯的平均孔隙率分别可达71.6％和76.3％,并能实现孔隙率的区域化分布;GF2的极限传热功率高达140W以上,输入功率为20 ～ 70W时,蒸发段、冷凝段热阻和总热阻都较低,分别稳定在0.04、0.03和0.07℃/W附近,具有很高的热传导率;输入功率为70W以上时,冷凝段及总热阻都有明显上升趋势,但总热阻仍比GA的低;热管蒸发段温度与蒸发段热阻关系较密切,而总热阻的变化趋势则与冷凝段的基本相同.     

沿垂直平面和圆管表面壁温变化时的冷凝传热

对有效高度为１．２４６米的黄铜垂直平板和高度为０．９２米的紫铜管的冷凝传热膜系数进行了实验研究． 找出了沿垂直面各点的局部传热情况．并与恒壁温的理论分析作了比较． 在变壁温下冷凝传热膜系数平均值要比恒壁温下的计算值为高．局部传热膜系数的变化也与理论推算结果不同，提出了变壁温的理论推导式．强化垂直面的冷凝传热的主要途径之一是要使沿整个壁面的热负荷能够做到均匀分布．     

椭圆管外的冷凝传热

本文求得了计算椭圆管外局部凝结换热系数、总平均凝结换热系数及局部凝结液膜厚度的解析式,并给出了计算实例.同时,得到了平均凝结换热系数相对于等周长圆管而言增加的百分数随b/a的变化规律,导出了对工程实际有意义的凝结换热准则关系式.     

蒸气冷凝传热强化研究进展

蒸气冷凝传热强化对于实现能源系统的高效化与集成化具有重要的科学意义,在众多工业过程中有广泛的应用,如电力能源、石油化工、电子工业、建筑节能、食品加工、海水淡化等领域.其中,利用界面结构调控凝液的形成、输运与移除是强化冷凝传热的重要手段和关键科学问题.近年来,随着微纳加工技术和新材料的快速发展,研究者开发了大量的功能结构...     

换热管流固耦合传热的分区求解数值算法

考虑换热管与流体换热的相互影响,以换热管固体域与管内流体域为研究对象,根据耦合界面温度和热流密度的连续性边界条件,推导了界面温度和热流密度的迭代格式和收敛判别方法.以整场离散整场求解为基准,研究耦合界面处的温度和热流密度分布以及出口平均温度,探讨了分区求解边界耦合算法的计算精度和求解效率.计算结果表明,建议松弛因子取0.75、收敛容差取0.1为宜.流固耦合传热的分区求解数值算法,为高效换热管的研发提供可靠的数值模拟方法.     

基于多极理论传热模型的垂直U型地埋管传热特性研究

地埋管循环介质出口温度不仅仅反映了地埋管的换热能力,同时极大地影响着热泵主机的运行效率,是地埋管换热过程的一个重要能效特性参数,可通过引入能效系数来反映.文基于地埋管轴向流动多极理论传热模型对不同的回填材料物性、支管间距、地埋管埋设深度、土壤物性、管内循环介质流速条件下地埋管传热过程进行动态模拟和分析,得出了各重要特性参数的变化对U型地埋管传热能效的影响规律,可为土壤源热泵地埋管换热器的设计提供参考.     

基于Sigmoid函数光滑化的等效热容和有限元法求解相变传热问题

为避免等效热容法中因等效热容函数阶跃变化对计算精度的影响,提出了一个基于Sigmoid函数的光滑焓函数,通过焓对温度的导数,可得到光滑和连续的等效热容函数,并结合有限元法与有限差分法建立了求解相变传热问题的数值模型.通过数值算例,对所提方法进行了验证,探讨了有限元网格密度、热容阵的数值积分格式以及Sigmoid函数相关参数对计算结果的影响,与解析解及以往的平均化方法相比,结果令人满意.     

有限元法求解内力影响线

利用功的互等定理,推出适用于有限元求解内力影响线的方法.求某截面的影响线时,该法只需对该点所在单元加一组荷载用有限元软件很快可以得到位移图,弯矩影响线与位移图完全一致,而剪力影响线也只需稍稍修改即可得.这种方法较适合于求复杂超静定结构的弯矩影响线.