強(qiáng)化傳熱技術(shù)

管式換熱器的主要換熱元件是管子，在換熱器中采用強(qiáng)化傳熱管是當(dāng)前國內(nèi)外發(fā)展趨勢，一方面可以節(jié)約大量金屬管材，降低設(shè)備費(fèi)用；另一方面可顯著地提高工廠的熱能利用效率，降低能耗和生產(chǎn)費(fèi)用。強(qiáng)化傳熱管的技術(shù)特點(diǎn) :

(1)強(qiáng)化傳熱管是通過對管子形狀和表面性質(zhì)的改造，改變流體在管壁處的流動方式和傳熱機(jī)理，從而達(dá)到強(qiáng)化傳熱的目的，也即通過挖掘傳熱管本身的傳熱能力從而提高傳熱管的使用價值，并不是靠加大材料消耗.擴(kuò)大傳熱面積的方法。

(2)強(qiáng)化傳熱管是采用普通光管作毛坯，經(jīng)過簡單滾壓加工而成。加工機(jī)具簡單，加工費(fèi)用低(約占碳鋼管材料費(fèi)的5%下)，加工的管子長度和材質(zhì)不受限制，加工速度完全達(dá)到了工業(yè)化生產(chǎn)水平。

(3)采用強(qiáng)化傳熱管不需要改變玫管式換熱器的總體結(jié)構(gòu)，也不會影響穿管管等管式換熱器現(xiàn)有制造及裝配技術(shù)配用，因此適用于對各種換熱設(shè)備進(jìn)行更兼造。

(4)強(qiáng)化傳熱管具有優(yōu)良的抗污坎能，其機(jī)械性能和耐腐蝕性能亦不亞于原光管。

(5)強(qiáng)化傳熱管與新的殼程支承:(NEST、空心環(huán)等)相結(jié)合，可獲得最佳配熱效果，使總傳熱系數(shù)成倍提高，因而可設(shè)備體積、減輕重量、降低成本。

(6)強(qiáng)化傳熱管用于低溫差傳熱承收利用低品位熱能，效果尤為顯著。

第1章緒論

1.1強(qiáng)化傳熱對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的意義

1.2對流強(qiáng)化傳熱機(jī)理分析

1.2.1增大平均傳熱溫差強(qiáng)化換熱

1.2.2增加換熱面積以強(qiáng)化換熱

1.2.3提高傳熱系數(shù)以強(qiáng)化傳熱

1.3強(qiáng)化傳熱技術(shù)的分類

1.3.1有源強(qiáng)化技術(shù)

1.3.2無源強(qiáng)化技術(shù)

1.4強(qiáng)化傳熱技術(shù)的應(yīng)用

1.5強(qiáng)化傳熱技術(shù)的發(fā)展方向

參考文獻(xiàn)

第2章螺旋槽紋管研究與應(yīng)用

2.1螺旋槽紋管強(qiáng)化傳熱研究

2.1.1螺旋槽紋管管內(nèi)對流換熱及阻力特性研究

2.1.2有相變傳熱螺旋槽紋管管外凝結(jié)換熱

2.1.3螺旋槽紋管凝結(jié)換熱理論方程

2.1.4異形凹槽螺旋槽紋管傳熱及流動阻力的實驗研究

2.1.5螺旋槽紋管的研究方向

2.2螺旋槽紋管綜合性能的研究

2.2.1單頭螺旋槽紋管與多頭螺旋槽紋管傳熱與流阻性能比較

2.2.2螺旋槽紋管應(yīng)力分析研究

2.2.3螺旋槽紋管結(jié)垢問題

2.3選用螺旋槽紋管經(jīng)驗計算式問題的探討

2.3.1常用的螺旋槽紋管傳熱及阻力特性經(jīng)驗計算式

2.3.2螺旋槽紋管換熱和阻力系數(shù)各經(jīng)驗公式計算結(jié)果的分析與評述

2.4螺旋槽紋管管內(nèi)紊流流動與換熱數(shù)值研究

2.4.1單頭螺旋槽紋管管內(nèi)流動與換熱數(shù)值研究

2.4.2多頭螺旋槽紋管管內(nèi)流動與換熱數(shù)值研究

2.4.3單頭螺旋槽紋管管內(nèi)流動和換熱的數(shù)值模擬舉例

2.4.4數(shù)值模擬展望

參考文獻(xiàn)

第3章旋流管管內(nèi)換熱與阻力實驗研究

3.1旋流管結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

3.2旋流管管型的選擇

3.3管內(nèi)換熱實驗裝置及實驗數(shù)據(jù)的處理

3.3.1實驗原理

3.3.2實驗數(shù)據(jù)的處理

3.4旋流管內(nèi)阻力實驗研究

3.4.1實驗裝置

3.4.2實驗數(shù)據(jù)的處理

3.5旋流管管內(nèi)對流換熱與阻力的實驗研究結(jié)果分析

3.5.1旋流管管內(nèi)強(qiáng)化傳熱機(jī)理探討

3.5.2結(jié)構(gòu)參數(shù)對傳熱與流阻性能的影響

3.6旋流管與同類型高效傳熱管性能參數(shù)對比

3.6.1對過去部分實驗數(shù)據(jù)的重新整理

3.6.2統(tǒng)一關(guān)聯(lián)式的整理

3.6.3螺旋槽紋管傳熱與阻力實驗關(guān)聯(lián)式綜述

3.6.4旋流管與螺旋槽紋管管內(nèi)換熱公式之間比較

3.6.5旋流管與螺旋槽紋管管內(nèi)阻力系數(shù)公式之間的比較

3.6.6旋流管與光管及國內(nèi)外同類型高效傳熱管性能

參數(shù)的對比

3.7旋流管的優(yōu)化設(shè)計

3.7.1強(qiáng)化管的傳熱特性與阻力特性

3.7.2強(qiáng)化傳熱管的性能評價方法

3.7.3優(yōu)化設(shè)計的計算方法

3.7.4優(yōu)化設(shè)計計算結(jié)果分析

3.7.5優(yōu)化設(shè)計結(jié)果的驗證

3.8旋流管式換熱器的實驗研究

3.8.1對流傳熱系數(shù)的分離方法

3.8.2三種不同換熱器的實驗數(shù)據(jù)處理

3.8.3全不銹鋼旋流管式激光冷卻器的實驗研究

3.8.4旋流管式機(jī)油冷卻器性能實驗數(shù)據(jù)處理

3.8.5旋流管式燃油預(yù)熱器性能實驗數(shù)據(jù)處理

參考文獻(xiàn)

第4章波紋管強(qiáng)化傳熱技術(shù)及應(yīng)用

4.1波紋管強(qiáng)化傳熱機(jī)理

4.1.1提高換熱器傳熱系數(shù)的方法

4.1.2波紋換熱管強(qiáng)化傳熱機(jī)理

4.2波紋管換熱器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

4.2.1波紋管結(jié)構(gòu)

4.2.2波紋管換熱器的特點(diǎn)

4.3波紋管傳熱與阻力性能實驗及分析

4.3.1管程傳熱與阻力性能實驗及分析

4.3.2殼程傳熱與阻力性能實驗與分析

4.4波紋管換熱器設(shè)計中的幾個問題

4.5波紋管換熱器的設(shè)計

4.5.1換熱器型號表示方法

4.5.2波紋管換熱器的簡便設(shè)計方法

4.6波紋管換熱器的應(yīng)用舉例

4.6.1波紋管換熱器在供熱工程中的應(yīng)用

4.6.2波紋管換熱器在化工系統(tǒng)中的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

第5章其他異形強(qiáng)化管換熱器研究與應(yīng)用

5.1橫紋槽管式換熱器研究與應(yīng)用

5.1.1橫紋管的結(jié)構(gòu)

5.1.2橫紋管強(qiáng)化傳熱機(jī)理

5.1.3橫紋管換熱器設(shè)計方法

5.1.4橫紋管應(yīng)用示例

5.2螺旋扁管換熱器傳熱與流阻性能研究及應(yīng)用

5.2.1螺旋扁管換熱器的結(jié)構(gòu)

5.2.2螺旋扁管換熱器的優(yōu)點(diǎn)

5.2.3螺旋扁管換熱器的制造

5.2.4螺旋扁管換熱器傳熱阻力性能

5.2.5螺旋扁管換熱器的工業(yè)應(yīng)用實例

5.3縮放管換熱器傳熱與流阻性能研究及應(yīng)用

5.3.1縮放管換熱器的結(jié)構(gòu)

5.3.2縮放管換熱器傳熱阻力性能

5.3.3縮放管換熱器應(yīng)用實例

5.4變截面管換熱器傳熱與阻力性能

5.4.1變截面管換熱器的結(jié)構(gòu)

5.4.2變截面管換熱器的優(yōu)點(diǎn)

5.4.3變截面管換熱器傳熱阻力性能

5.5空心環(huán)管殼式換熱器研究與應(yīng)用

5.5.1空心環(huán)管殼式換熱器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

5.5.2空心環(huán)管殼式換熱器的使用特點(diǎn)

5.5.3空心環(huán)管殼式換熱器的應(yīng)用

5.6螺旋折流板換熱器研究與應(yīng)用

5.6.1螺旋折流板換熱器的結(jié)構(gòu)

5.6.2螺旋折流換熱器的特點(diǎn)

5.6.3螺旋折流板換熱器傳熱與阻力性能

5.6.4螺旋折流板換熱器的工業(yè)應(yīng)用實例

5.7螺旋橢圓扁管換熱器

5.8旋扭和交叉的強(qiáng)化管

5.9復(fù)合強(qiáng)化傳熱技術(shù)

5.9.1螺旋槽管與扭帶的復(fù)合強(qiáng)化傳熱技術(shù)

5.9.2螺旋槽管與旋流器、扭帶、彈簧條的復(fù)合強(qiáng)化傳熱技術(shù)

5.9.3黏性流體管內(nèi)復(fù)合強(qiáng)化傳熱

5.9.4振動復(fù)合強(qiáng)化傳熱

參考文獻(xiàn)

第6章內(nèi)插物的強(qiáng)化傳熱研究與應(yīng)用

6.1內(nèi)插物的種類及性能

6.1.1扭帶

6.1.2螺旋線圈

6.1.3繞花絲內(nèi)插物

6.1.4螺旋彈簧

6.1.5靜態(tài)混合器

6.2常用內(nèi)插物綜合強(qiáng)化換熱性能評價

6.3內(nèi)插物工業(yè)應(yīng)用實例

6.3.1CT插入物的應(yīng)用實例

6.3.2靜態(tài)混合器應(yīng)用舉例

6.3.3繞花絲換熱器應(yīng)用舉例

參考文獻(xiàn)

第7章相變換熱的強(qiáng)化傳熱方法

7.1凝結(jié)換熱的強(qiáng)化

7.1.1管外凝結(jié)傳熱的強(qiáng)化

7.1.2管內(nèi)凝結(jié)傳熱強(qiáng)化管

7.2沸騰傳熱的強(qiáng)化

7.2.1沸騰傳熱技術(shù)的研究

7.2.2沸騰傳熱強(qiáng)化技術(shù)的發(fā)展

7.2.3池沸騰強(qiáng)化傳熱技術(shù)

7.2.4流動沸騰強(qiáng)化傳熱技術(shù)

7.2.5幾種典型工業(yè)用沸騰傳熱強(qiáng)化管及其性能

參考文獻(xiàn)

第8章車輛中的強(qiáng)化傳熱技術(shù)

8.1車輛用換熱器的形式

8.2車輛用換熱器的強(qiáng)化傳熱表面

8.2.1管式傳熱表面

8.2.2翅片管式傳熱表面

8.2.3板翅式傳熱表面

參考文獻(xiàn)

第9章強(qiáng)化傳熱技術(shù)在動力工程中的應(yīng)用

9.1不銹鋼波螺旋槽管凝汽器在電廠的應(yīng)用

9.2螺旋槽管強(qiáng)化傳熱在鍋爐空氣預(yù)熱器中的應(yīng)用

9.2.1螺旋槽管在燃煤鍋爐空氣預(yù)熱器中的應(yīng)用之一

9.2.2螺旋槽管在燃煤鍋爐空氣預(yù)熱器中的應(yīng)用之二

9.2.3螺旋槽管在燃煤鍋爐空氣預(yù)熱器中的應(yīng)用之三

9.3電站冷油器的運(yùn)行分析與強(qiáng)化傳熱研究

9.4強(qiáng)化傳熱技術(shù)在高低壓回?zé)峒訜崞髦械膽?yīng)用

參考文獻(xiàn)

第10章強(qiáng)化傳熱技術(shù)在制冷化工工程中的應(yīng)用

10.1強(qiáng)化傳熱在制冷工程中的應(yīng)用l

10.1.1整體針翅管和螺旋扭曲管在制冷機(jī)換熱器中的應(yīng)用

10.1.2改進(jìn)型折流桿換熱器用于冰機(jī)系統(tǒng)的氨冷凝器

10.1.3緊湊式換熱器在制冷技術(shù)中的應(yīng)用

10.1.4R134a表面增強(qiáng)型蒸發(fā)強(qiáng)化傳熱管的傳熱性能

10.1.5鎳合金強(qiáng)化傳熱管在溴化鋰制冷機(jī)中的應(yīng)用

10.2強(qiáng)化傳熱在化工工程中的應(yīng)用

10.2.1高效節(jié)能換熱器在氮肥工業(yè)中的應(yīng)用

10.2.2鋁多孔表面換熱管強(qiáng)化沸騰換熱的研究及其工業(yè)應(yīng)用

10.3螺旋隔板花瓣管換熱器在石化行業(yè)中的應(yīng)用

10.3.1螺旋隔板花瓣管換熱器的傳熱強(qiáng)化研究

10.3.2螺旋隔板花瓣管換熱器在石化行業(yè)中的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

上世紀(jì)60年代以來，強(qiáng)化傳熱技術(shù)得到了長足的發(fā)展。強(qiáng)化傳熱管的開發(fā)應(yīng)用已日趨成熟，如適合在單相流工況應(yīng)用的螺旋槽管、橫紋管、縮放管等以及適合相變傳熱的各種翅片管、T形管、表面多孔管、縱槽管等，已有眾多學(xué)者研究過多種強(qiáng)化傳熱的異形管。螺旋槽管是上世紀(jì)60年代中期發(fā)展起來的高效換熱元件，它加工方便，能在功耗增加很小的情況下，顯著地強(qiáng)化管內(nèi)傳熱，尤以強(qiáng)化管內(nèi)單相流體傳熱而著稱。橫紋管則是螺旋槽管的螺旋角增加到90。時的特殊情況。許多學(xué)者的研究表明，螺旋槽管的螺旋角接近90°時比螺旋角小的效果好，說明橫紋管的強(qiáng)化傳熱效果優(yōu)于螺旋槽管?？s放管是由依次交替的多節(jié)漸縮段與漸擴(kuò)段構(gòu)成，在單相流中，能增大管壁處流體的湍動，提高傳熱效果 。

與其它強(qiáng)化管相比，流阻較小，而且由于縮放管曲面的過渡比較平滑，不易產(chǎn)生結(jié)垢，因此適用于含有塵埃流體的強(qiáng)化傳熱。文中介紹對縮放管、螺旋槽管和橫紋管等強(qiáng)化傳熱管進(jìn)行工質(zhì)為水一水蒸氣的傳熱與流阻的對比實驗研究。