制冷劑混合物水平微翅管內(nèi)流動沸騰綜述

建立了燒結(jié)型表面多孔管多孔層的理論模型,應(yīng)用fluent軟件對去離子水在燒結(jié)型表面多孔管和光滑管豎直管內(nèi)的流動沸騰進行數(shù)值模擬,得到了不同流速下的氣相體積分布云圖和壓力場云圖,并利用場協(xié)同原理分析了管內(nèi)的速度、溫度場。結(jié)果表明,燒結(jié)型表面多孔管具有良好的強化沸騰傳熱性能,同時并未大幅度增加管內(nèi)壓力降。此外還分析了不同體積流速對沸騰汽化量的影響,研究表明,對于同一管型,管內(nèi)流速越小,汽化量越大。

r134a臥式螺旋管內(nèi)流動沸騰換熱特性實驗研究——對r134a在水平直管和螺旋管內(nèi)的沸騰換熱特性進行了實驗研究。在三個不同的蒸發(fā)溫度(5℃、10~c和20*c)，工質(zhì)r134a的質(zhì)量流量范圍為lo0~400kg／(m2．s)和干度范圍為0．1~0．8的條件下，實驗得到了r134a在水平直管和...

低溫工質(zhì)流動沸騰傳熱關(guān)聯(lián)式研究綜述——低溫流體流動沸騰是低溫系統(tǒng)的常見過程，也是低溫系統(tǒng)傳熱的一個重要方式。文章總結(jié)了低溫工質(zhì)流動沸騰傳熱關(guān)聯(lián)式，對各個關(guān)聯(lián)式進行了簡單評價，并選用了一些數(shù)據(jù)組對各個關(guān)聯(lián)式的平均偏差進行了分析。最后對進一步的關(guān)...

在較寬的實驗參數(shù)范圍內(nèi)(系統(tǒng)壓力p=8～15mpa,質(zhì)量流速g=800～1800kg·m~(-2)·s~(-1),壁面熱流密度q_w=200～950kw·m~(-2))對一立式螺旋管內(nèi)(管內(nèi)徑為10mm,螺旋直徑為300mm,節(jié)距為50mm)汽水兩相流動沸騰干涸特性進行了實驗研究。通過研究,獲得了干涸發(fā)生時螺旋管圈壁溫的分布特征以及壓力、質(zhì)量流速和壁面熱流密度這三個參數(shù)對臨界干度的影響規(guī)律。同時在實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,提出了一個適用于計算螺旋管內(nèi)高壓高含汽率工況下汽水兩相流臨界干度的經(jīng)驗關(guān)系式。

基于換熱器小型化的研究背景,對水在矩形窄通道內(nèi)流動沸騰阻力特性進行了實驗研究與分析,并利用實驗結(jié)果對常規(guī)通道和窄通道的兩相摩擦壓降計算的6種方法進行了評價。結(jié)果表明,應(yīng)用于常規(guī)通道的關(guān)系式已不適于窄通道中流動沸騰壓降的計算,而基于窄通道的zhang-mishima及sun-mishima關(guān)系式預(yù)測結(jié)果與實驗值符合較好。實驗結(jié)果和理論分析表明,利用分相流方法得到的分液相摩擦因子計算式中chisholm系數(shù)c與martinelli參數(shù)x存在指數(shù)關(guān)系,且隨著質(zhì)量流速的變化也有所不同,據(jù)此給出了新的分液相摩擦因子的計算方法,新方法具有更高的計算精度。

采用流動沸騰傳熱試驗平臺,研究了2m長鐵基燒結(jié)型內(nèi)表面多孔管豎直管內(nèi)流動沸騰傳熱特性,利用流動沸騰傳熱學(xué)基本原理及公式計算了傳熱過程中的熱通量、沸騰傳熱系數(shù)及相關(guān)參數(shù),并考察了過熱度和流速對多孔管流動沸騰傳熱性能的影響。結(jié)果表明:燒結(jié)型表面多孔管的流動沸騰傳熱能力優(yōu)于同條件下的光滑管,內(nèi)表面沸騰傳熱系數(shù)是同尺寸光滑管的1.6倍左右,沸騰所需的壁面過熱度比光滑管的低5℃左右,過熱度和管內(nèi)流速增大均可使得多孔管的沸騰傳熱系數(shù)增大。同時分析了表面多孔管比光滑管傳熱性能優(yōu)良的原因。

隨著超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展,高溫超導(dǎo)電纜在電力輸運中逐漸得到重視并進行了廣泛的研究。由于波紋管具有良好的柔韌性和收縮性,在高溫超導(dǎo)電纜中得到應(yīng)用。波紋管內(nèi)的流動壓力損失參數(shù)是高溫超導(dǎo)電纜低溫系統(tǒng)重要的設(shè)計參數(shù),因而研究波紋管內(nèi)的流動特性具有重要的意義.對通徑為6mm,8mm和10mm的波紋管內(nèi)液氮和氮氣的流動特性進行了實驗研究。液氮實驗結(jié)果表明:液氮在波紋管內(nèi)的流動具有波動性。在4000—40000的雷諾數(shù)范圍內(nèi),測量了氮氣的質(zhì)量流量和壓力損失,計算得到流動摩擦系數(shù)。分析表明。壓力損失隨雷諾數(shù)的增大而增大;波紋管的摩擦系數(shù)要高于光管,摩擦系數(shù)隨雷諾數(shù)的增大而減小,摩擦系數(shù)隨t/d的減小而減小。

在多尺寸組模型的基礎(chǔ)上,從加熱壁面上脫離汽泡的受力分析入手,對液氮過冷流動沸騰模型進行了修正。將新模型應(yīng)用于環(huán)形通道內(nèi)液氮過冷流動沸騰的數(shù)值模擬,同時為了比較,采用基于kirichenko,fritz汽泡脫離直徑公式的多尺寸組模型對同一管道內(nèi)液氮過冷流動進行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明:結(jié)合脫離汽泡受力分析模型的多尺寸組模型可用來預(yù)測流動沸騰過程中的汽泡起飛直徑及其變化趨勢。同基于kirichenko,fritz汽泡脫離直徑公式的多尺寸組模型相比,新模型有助于改善管道內(nèi)汽泡尺寸分布以及空泡系數(shù)的預(yù)測,從而有助于準確分析彈狀汽泡及間歇泉的形成。

毛細抽吸兩相回路蒸發(fā)器管內(nèi)流動的理論分析——對進行了數(shù)值計算，分別得出汽、液相流體的速度、壓力的分布，并對系統(tǒng)過程等進行了理論分析。

內(nèi)螺紋管作為一種高效的節(jié)能元件已在動力、航天、電子等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,為進一步促進內(nèi)螺紋強化傳熱技術(shù)研發(fā),對近30年來內(nèi)螺紋管內(nèi)流動傳熱研究進行了綜述,內(nèi)容涉及內(nèi)螺紋管內(nèi)流動傳熱機理、傳熱規(guī)律、傳熱惡化及預(yù)報等.

本文以節(jié)能和保護臭氧層為目標，研究以自然工質(zhì)丙烷（ｒ２９０）替代ｒ２２的理論與實際應(yīng)用的問題。本文首先利用數(shù)值解法編程計算了以丙烷為工質(zhì)的小型制冷系統(tǒng)毛細管的長度，為以丙烷為工質(zhì)的小型制冷系統(tǒng)毛細管的選擇建立一定的理論依據(jù)。再以丙烷和ｒ２２的熱物性和理論循環(huán)分析為基礎(chǔ)，在相應(yīng)的小型制冷系統(tǒng)上進行了一系列的實驗，結(jié)果表明：丙烷是一種很好的替代工質(zhì)。另外，本文還對丙烷的可燃性進行了研究探索，提出了在丙烷中加入少量非可燃物以降低其可燃性的設(shè)想，并進行了相應(yīng)的可燃性實驗，結(jié)果表明：在丙烷中加入少量非可燃物可部分抑制其可燃性。

丙烷及其混合物作為空調(diào)制冷劑可行性研究——本文以節(jié)能和保護臭氧層為目標，研究以自然工質(zhì)丙烷(r290)替代r22的理論與實際應(yīng)用的問題。本文首先利用數(shù)值解法編程計算了以丙烷為工質(zhì)的小型制玲系統(tǒng)毛細管的長度，為以丙烷為工質(zhì)的小型制玲系坑毛細管的選擇建...

利用計算流體力學(xué)軟件fluent,采用數(shù)值模擬方法究了幅值不同的兩種波紋管傳熱狀況,發(fā)現(xiàn)幅值為4mm的波紋管的傳熱狀況優(yōu)于幅值3mm波紋管的傳熱狀況,這是由前者管內(nèi)湍流強度高于后者所致。同時,回歸了兩波紋管的換熱準則方程,為波紋管的校核計算及工程應(yīng)用提供依據(jù)。

對非共沸混合制冷劑r417a在外徑為9.52mm的水平光滑管和2種不同幾何參數(shù)的內(nèi)螺紋管中的流動沸騰換熱進行實驗研究,分析討論了制冷劑質(zhì)量流速、熱流密度、干度、強化管參數(shù)對換熱系數(shù)的影響規(guī)律和影響機理.實驗結(jié)果表明:換熱系數(shù)隨著質(zhì)量流速的增大而增大.在以對流蒸發(fā)占優(yōu)勢的換熱區(qū),熱流密度對換熱系數(shù)的影響較小;換熱系數(shù)隨著干度的增大先呈現(xiàn)出增大趨勢,增至高峰值后又迅速下降,高峰值隨熱流密度的增大和質(zhì)量流速的減小向干度較大的方向移動;內(nèi)螺紋管能有效強化制冷劑的流動沸騰換熱,r417a在2種內(nèi)螺紋管中的換熱系數(shù)分別比在光滑管中高出130%~210%和150%~270%.

實驗研究了不同質(zhì)量分數(shù)的sio2-水納米流體在波壁管內(nèi)的流動特性,由于波壁管自身的結(jié)構(gòu)特點,使流體在較小雷諾數(shù)下達到湍流狀態(tài),可以方便測出流體在層流、過渡流、湍流區(qū)的流動特性。研究發(fā)現(xiàn):相同溫度條件下,納米流體的粘度隨著質(zhì)量分數(shù)的提高而增大;流動可視化照片顯示納米流體中由于內(nèi)部納米粒子的微運動促使流體均勻性更好;沿程阻力測試表明在層流區(qū)內(nèi)摩擦系數(shù)隨納米流體質(zhì)量分數(shù)的增加而增大,在過渡流和湍流區(qū)內(nèi)摩擦系數(shù)隨質(zhì)量分數(shù)增加變化不大。

對蒸發(fā)狀態(tài)下水平螺旋槽微肋管管外壁面升膜的形成機理和流動特性進行研究。對驅(qū)動液膜形成的潤濕力進行分析,建立單組分流體的數(shù)學(xué)模型,得出壁面液膜蒸發(fā)時的速度和厚度分布,并對影響水平螺旋槽微肋管升膜的流動特性的因素進行分析,得出水平螺旋槽微肋管更有益于形成連續(xù)均勻的液膜,有更好的流動特性,增強傳熱傳質(zhì)效果。

對水平管道內(nèi)顆粒物運動規(guī)律進行研究。應(yīng)用粒子圖像測速(piv)技術(shù),在不同的氣體流量下,對矩形管道在兩種不同結(jié)構(gòu)下的氣固兩相流的流動情況進行了測量,得到了平直通道和帶肋通道中氣體及固體顆粒的時均速度場,并分析比較了管道結(jié)構(gòu)及氣體流量對速度和粒子沉積的影響,發(fā)現(xiàn)加肋有助于粒子的沉積,且使通道內(nèi)流動狀態(tài)發(fā)生了較大改變。對深入了解管道內(nèi)氣固兩相流動狀況及數(shù)值模擬結(jié)果的評價提供了參考。

在管內(nèi)徑9.0mm、壁厚1.5mm、螺旋管繞徑283.0mm的立式螺旋管內(nèi),對co2流動沸騰換熱特性進行實驗研究。分析熱流密度(q=1.4~48.0kw/m2)、質(zhì)量流速(g=54.0~400.0kg/(m2·s))和運行壓力(pin=5.6~7.0mpa)對內(nèi)壁溫分布和換熱特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明:螺旋管內(nèi)壁溫周向分布不均勻,單相液體以及過熱蒸汽區(qū)離心力的作用使內(nèi)側(cè)母線溫度最高、外側(cè)母線溫度最低,在兩相沸騰區(qū)蒸汽受到浮升力作用聚集在管上部而容易發(fā)生蒸干,因此上母線溫度最高,溫度最低值則由離心力和浮升力的相對大小共同決定。局部平均換熱系數(shù)隨熱流密度以及進口壓力的增加而顯著增加,但增大質(zhì)量流速對換熱系數(shù)的影響不大,表明核態(tài)沸騰是co2在螺旋管內(nèi)流動沸騰的主要傳熱模式而強制對流效應(yīng)較弱;發(fā)現(xiàn)了隨著熱流密度增加所引起的核態(tài)沸騰強度變化以及干涸和再潤濕使得換熱系數(shù)隨干度的變化可分成3個區(qū)域。并基于實驗獲得的2124個數(shù)據(jù)點擬合兩相區(qū)沸騰換熱關(guān)聯(lián)式。

在壓力9～22mpa,質(zhì)量流速450～2000kg·m?2·s?1,內(nèi)壁熱負荷200～700kw·m?2的參數(shù)范圍內(nèi),試驗研究了用于1000mw超超臨界鍋爐??28.6mm×5.8mm垂直上升內(nèi)螺紋水冷壁管內(nèi)汽水流動沸騰傳熱。研究表明:內(nèi)螺紋管內(nèi)壁螺紋的漩流作用可抑制偏離核態(tài)沸騰(dnb)傳熱惡化,內(nèi)螺紋管在高干度區(qū)發(fā)生蒸干型(do)傳熱惡化。增大質(zhì)量流速可推遲壁溫飛升,壁溫飛升幅度隨質(zhì)量流速增大而降低。熱負荷越大管壁溫越高,隨熱負荷增大管壁壁溫飛升提前,且傳熱惡化后壁溫飛升值增大。隨著壓力增加,壁溫飛升發(fā)生干度值減小。內(nèi)螺紋管汽水流動沸騰傳熱系數(shù)呈?形分布,傳熱系數(shù)峰值出現(xiàn)在汽水沸騰區(qū)。文中還給出了亞臨界壓力區(qū)內(nèi)螺紋管單相區(qū)和汽水沸騰區(qū)的傳熱系數(shù)試驗關(guān)聯(lián)式。

丙烷預(yù)冷混合制冷劑液化流程中原料氣與制冷劑匹配研究——針對高、中、低3種壓力和2種成分組合而成的6種原料天然氣進行研究！

制冷劑管內(nèi)冷凝實驗的干度控制與檢測——在測量管內(nèi)冷凝管換熱性能時，為了滿足制冷劑在管內(nèi)進出口干度的控制要求，設(shè)計一套管內(nèi)進出口干度的控制與測量系統(tǒng)。此方法原理簡單，操作方便，測量精度高，可以實現(xiàn)在線測量和控制。

通過換熱器優(yōu)化軟件設(shè)計了一款微通道平行流蒸發(fā)器模型,利用已驗證的傳熱與壓降關(guān)聯(lián)式,在不同的模擬工況下研究分析了r22、r290(propane)、r134a、r410a、r1234yf在蒸發(fā)器模型中的傳熱與流動性能.結(jié)果表明:在質(zhì)量流量一定的條件下,r290的換熱量遠高于其他制冷劑,是r22的1.63倍,r410a的換熱量與r22相差無幾,換熱量最小的制冷劑為r1234yf;r290的充注量為147g,僅為r22的72.4%,r134a的充注量最大,達到了221g;制冷劑側(cè)壓降損失最大的r290,壓降損失達到了75.4kpa.在理論換熱量一定、質(zhì)量流量不定的條件下,換熱量最大的制冷劑是r134a,達到了8500w;充注量和制冷劑側(cè)壓降損失最小的制冷劑為r290,并且其換熱量達到了8230.4w.