EHD强化沸腾换热研究的进展与现状(II)——实验研究

综述了国内外EHD强化沸腾换热的试验研究成果,概括了以往研究的特点,指出了该领域的研究方向和研究重点.     

基于鲁棒能力的体系多目标组合优化

针对体系组合优化问题中,不同场景下系统贡献的不确定问题,提出了基于鲁棒能力的体系优化决策方法。首先对体系的鲁棒能力和模糊能力风险进行定量描述;然后以鲁棒能力最大,建设风险和成本最低为目标,考虑军事能力需求等约束,建立多目标体系组合优化模型,采用改进的基于参考点的非支配排序遗传算法求解模型,生成一组符合决策需求的非劣质解;最后通过仿真实验验证了模型和算法的有效性,可以为体系总体建设规划提供决策支持。     

混凝土裂缝的微生物自修复效果

利用裂缝测宽仪、扫描电镜和热重分析技术分别对混凝土裂缝的微生物自修复效果进行了研究.研究结果表明:修复40 d后,混凝土裂缝就可以被微生物矿化形成的碳酸钙所填充,修复效果明显,最大填充宽度超过1 mm.微生物矿化形成的碳酸钙在裂缝开口处最多,且随着裂缝深度的增加碳酸钙逐渐减少,当混凝土裂缝深度超过10 mm时未发现微生物形成的碳酸钙.距离裂缝断裂面表层1.5 mm内,微生物可矿化形成较多碳酸钙.而当超过1.5 mm时,由于该微生物矿化需要氧气,因此,随着距离裂缝断裂面表层越远、距离水泥基体越近,微生物矿化形成的碳酸钙含量越来越少.     

纳米流体应用于电场强化传热的试验研究

通过在电场强化换热技术基础上应用纳米颗粒技术,向换热工质纯变压器油中添加不同浓度的纳米颗粒,在同一热流密度、不同电场电压下进行试验,发现在试验范围内,当施加电压达到44kV时,达到最大换热系数270．3w／（m^2·K）,与纯变压器油电场强化自然对流换热相比,其最大强化系数为2．49．强化机理归结于颗粒受电场力作用在流体中产生的扰动所致．     

螺旋翅片管束灰污系数实验室试验方法

从分析螺旋翅片管束受气固两相流冲刷时其表面上灰污层形成的机理着手，分析各种因数对灰污系数数值的影响。提出了一种切实可行的螺旋翅片管束受含灰气流冲刷时，受热面上灰污系数数值的实验室试验确定方法，以指导本研究项目的实验室试验工作。     

圆柱形和带状电极的EHD强化管内沸腾换热

以R-123为工质,采用带状电极和圆柱电极研究了电极形状对电水动力学(EHD)强化垂直管内核沸腾换热的影响。试验换热管为垂直套管式,外层为加热水路,内层为工质回路,中心布置着电极。电场强度范围为0~2.133 MV/m,热流密度范围为1.5~10.0 kW/m2,换热系数的误差为±9.7%;相应的强化因数的误差为±12.2%。结果表明:带状电极和圆柱电极的最大强化效果基本相同,但带状电极达到最大强化效果时所需要施加的平均电场强度和能耗低于圆柱电极,这对于工程实际应用具有重要的意义。从外加电场影响汽泡的成长、跃离和运动规律的角度对试验结果进行了初步的分析。     

HFC－134a相容润滑油在旋转压缩机中实际运行筛选的方法

介绍了与ＨＦＣ－１３４ａ相容的润滑油在旋转式水箱压缩机及其相匹配的家用电冰箱系统中，实际运行时工作特性的比较及进行筛选的方法．对目前国际上著名化学品公司提供的几种润滑油的实际性能进行了比较，给出它们的优缺点．选定了目前最适用于旋转式冰箱压缩机的ＨＦＣ－１３４ａ相容润滑油．     

EHD强化传热机理分析

通过综合国际上电水动力学ＥＨＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｓ）强化传热的最新研究成果，分析了在电场力作用下流体所受到的各种力及其对单相对流传热、沸腾传热和凝结传热的影响，给出了ＥＨＤ强化传热的基本方程，并对几个重要的影响因素进行了讨论，指出了ＥＨＤ强化传热的复杂性和研究方向．     

EHD强化垂直管内凝结换热的实验研究

在分析电水动力学(EHD)强化凝结换热理论的基础上,提出了电场当量加速度的概念。以R123为工质,对圆柱形电极进行了EHD强化管内凝结换热试验研究。试验换热管为垂直套管式,外层为冷却水路,内层为工质回路,中心布置电极。电压范围为0～30kV,热流密度范围为1.8～12.0kW/m2。通过对实验数据分析,发现由电场当量加速度和液膜扰动系数组成的组合参数与电压之间存在良好的相关关系,得出了给定实验条件下的实验关联式,关联式计算值与实验值的相对误差在±12%以内。     

电场对沸腾汽泡影响的实验研究

为进一步探索电场强化沸腾换热的机理,利用高速摄像仪对沸腾汽泡在电场作用下的生长过程进行了可视化实验研究.实验观察到电场作用下汽泡生长的动态图像.研究结果表明,电场作用下汽泡沿场强方向伸长,随着场强的升高,汽泡的脱离长径比增大,汽泡脱离壁面时的椭球外形更加明显;随着场强的增大,汽泡的脱离体积减小.分析了汽泡行为的变化对电场强化沸腾换热的影响.