水平三維強(qiáng)化管管內(nèi)流動(dòng)沸騰換熱特性實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-01 18:06
針對(duì)目前以及未來(lái)的能源可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù),強(qiáng)化傳熱技術(shù)已經(jīng)成為提高能源利用效率的一種重要方法。隨著工業(yè)的發(fā)展和工藝的提高,對(duì)于強(qiáng)化傳熱提出了更高的要求。而國(guó)、內(nèi)外對(duì)于強(qiáng)化傳熱的研究也是層出不窮,目前,換熱設(shè)備逐漸趨于微型化,減小了重量和體積,使其結(jié)構(gòu)緊湊,極大地提高了換熱系數(shù)。同時(shí),在流動(dòng)沸騰換熱過(guò)程中,基于流體從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程中吸收了大量的汽化潛熱,實(shí)現(xiàn)了高效的換熱。本文研究了不同類型的強(qiáng)化管、不同制冷劑對(duì)流型、換熱和阻力特性的影響。然后基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提出在流動(dòng)沸騰換熱過(guò)程中所包含的主要的流型,適用于不同強(qiáng)化管的換熱系數(shù)和壓降的半經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)模型。預(yù)計(jì)該模型不僅能夠預(yù)測(cè)本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù),還能較好地預(yù)測(cè)換熱系數(shù)和壓降隨干度、質(zhì)量流速、熱流密度等參數(shù)的變化。本文的研究一方面可以為開發(fā)高效的強(qiáng)化換熱管提供一種途徑,并使其廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中;另一方面對(duì)于提高換熱器的效率也有重要意義。采用實(shí)驗(yàn)的方法研究了新型三維強(qiáng)化管內(nèi)的流動(dòng)沸騰換熱特性,結(jié)果表明:流動(dòng)沸騰換熱系數(shù)隨質(zhì)量流速、干度的增大和管徑以及飽和溫度的降低而增加;摩擦壓降隨質(zhì)量流速、干度的增加而逐漸增加。三維強(qiáng)化管內(nèi)流動(dòng)...
【文章來(lái)源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圓管內(nèi)對(duì)流傳熱強(qiáng)化方式(a)微翅Fig.1-1Convectionheattransferenhancementm
三維強(qiáng)
青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文11過(guò)表面結(jié)構(gòu)的混合效應(yīng)展示出了其卓越的傳熱特性,包括增加的傳熱面積和界面湍流,二次流的產(chǎn)生以及邊界層的破壞。之后,Kukulkaetal.[80-81]通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了這些表面增強(qiáng)管(即EHT系列管)中的管側(cè)蒸發(fā)換熱特性,研究結(jié)果表明,這些三維強(qiáng)化管的換熱系數(shù)最大可達(dá)相同工作條件下光滑管的三倍左右,此外,1EHT管可使蒸發(fā)強(qiáng)化換熱系數(shù)強(qiáng)化200%。(a)1EHT(b)2EHT(c)3EHT(d)4EHT圖1-2三維強(qiáng)化管橫截面圖Fig.1-2Crosssectionalviewoftheinnersurfaceofthethree-dimensionalenhancedtube1.3研究不足之處強(qiáng)化管管內(nèi)的流動(dòng)問(wèn)題包含流動(dòng)特性和傳熱特性。其中,流動(dòng)特性包括兩相流的流動(dòng)機(jī)理、流動(dòng)結(jié)構(gòu)形式、相分布和相份額、摩擦阻力以及流動(dòng)不穩(wěn)定性等;傳熱特性包含傳熱機(jī)理與強(qiáng)化傳熱方法、流動(dòng)沸騰和冷凝換熱、熱流密度、質(zhì)量流速、臨界傳熱特性以及干度等參數(shù)對(duì)兩相流傳熱的影響。由于流動(dòng)現(xiàn)象復(fù)雜,影響因素眾多,氣液兩相流動(dòng)問(wèn)題的復(fù)雜性使傳熱問(wèn)題很難得到可靠的分析解。現(xiàn)如今的傳熱系數(shù)和壓降的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在很大出入,即使在近乎相同的測(cè)試條件下,結(jié)果仍然有可能存在很大差異。所以,需要對(duì)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選,分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]R32在水平強(qiáng)化管內(nèi)的流動(dòng)沸騰換熱特性研究[J]. 張丹亭,陶樂仁,李慶普,毛舒適. 熱能動(dòng)力工程. 2019(03)
[2]不銹鋼三維強(qiáng)化管內(nèi)的換熱和壓降特性[J]. 孫志傳,李蔚,閆曉龍,馬祥,陳偉,金春花,吳杰. 化工學(xué)報(bào). 2018(S2)
[3]三維雙側(cè)強(qiáng)化管內(nèi)R410A蒸發(fā)換熱特性[J]. 陳景祥,李蔚,朱華,金春花,杜錦才,張政江,劉麗. 化工學(xué)報(bào). 2018(S2)
[4]微細(xì)通道內(nèi)超親水改性表面飽和沸騰的傳熱特性[J]. 周刊,李蔚,李俊業(yè),朱華,盛況,白光輝,常浩. 化工學(xué)報(bào). 2018(S2)
[5]不同強(qiáng)化換熱管內(nèi)流動(dòng)沸騰換熱特性對(duì)比[J]. 唐葦羽,陳景祥,韓錦程,何燕,李蔚,劉志春. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2018(06)
[6]兩種齒形強(qiáng)化單管沸騰傳熱性能對(duì)比試驗(yàn)研究[J]. 路陽(yáng),柳建華,張維加,劉效德,夏雨亮,石毅登. 流體機(jī)械. 2018(04)
[7]漣漪紋管內(nèi)R22單相傳熱與流動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究[J]. 付萍,李蔚,王旭光. 熱科學(xué)與技術(shù). 2016(04)
[8]單面加熱微細(xì)窄通道內(nèi)過(guò)冷沸騰的傳熱特性[J]. 馮釗贊,李俊業(yè),李蔚. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2016(04)
[9]矩形截面螺旋通道氣液兩相流可視化研究與壓降計(jì)算[J]. 周云龍,李佳研. 化工機(jī)械. 2015(05)
[10]R134a水平微細(xì)管內(nèi)流動(dòng)沸騰換熱的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 丁楊,柳建華,葉方平,姜林林,鄂曉雪,吳昊. 制冷學(xué)報(bào). 2015(01)
博士論文
[1]人字形微翅片管和漣漪紋管對(duì)流蒸發(fā)和冷凝的傳熱機(jī)理研究[D]. 郭思璞.浙江大學(xué) 2016
[2]納米流體及納米表面的管內(nèi)對(duì)流強(qiáng)化傳熱[D]. 馮釗贊.浙江大學(xué) 2015
[3]沸騰兩相流微尺度強(qiáng)化傳熱機(jī)理研究與預(yù)測(cè)模型[D]. 吳贊.浙江大學(xué) 2013
[4]R410A—潤(rùn)滑油混合物管內(nèi)流動(dòng)沸騰換熱和壓降特性的研究[D]. 胡海濤.上海交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]漣漪紋管和人字形微翅片管蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫儉俊.浙江大學(xué) 2016
本文編號(hào):3315995
【文章來(lái)源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圓管內(nèi)對(duì)流傳熱強(qiáng)化方式(a)微翅Fig.1-1Convectionheattransferenhancementm
三維強(qiáng)
青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文11過(guò)表面結(jié)構(gòu)的混合效應(yīng)展示出了其卓越的傳熱特性,包括增加的傳熱面積和界面湍流,二次流的產(chǎn)生以及邊界層的破壞。之后,Kukulkaetal.[80-81]通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了這些表面增強(qiáng)管(即EHT系列管)中的管側(cè)蒸發(fā)換熱特性,研究結(jié)果表明,這些三維強(qiáng)化管的換熱系數(shù)最大可達(dá)相同工作條件下光滑管的三倍左右,此外,1EHT管可使蒸發(fā)強(qiáng)化換熱系數(shù)強(qiáng)化200%。(a)1EHT(b)2EHT(c)3EHT(d)4EHT圖1-2三維強(qiáng)化管橫截面圖Fig.1-2Crosssectionalviewoftheinnersurfaceofthethree-dimensionalenhancedtube1.3研究不足之處強(qiáng)化管管內(nèi)的流動(dòng)問(wèn)題包含流動(dòng)特性和傳熱特性。其中,流動(dòng)特性包括兩相流的流動(dòng)機(jī)理、流動(dòng)結(jié)構(gòu)形式、相分布和相份額、摩擦阻力以及流動(dòng)不穩(wěn)定性等;傳熱特性包含傳熱機(jī)理與強(qiáng)化傳熱方法、流動(dòng)沸騰和冷凝換熱、熱流密度、質(zhì)量流速、臨界傳熱特性以及干度等參數(shù)對(duì)兩相流傳熱的影響。由于流動(dòng)現(xiàn)象復(fù)雜,影響因素眾多,氣液兩相流動(dòng)問(wèn)題的復(fù)雜性使傳熱問(wèn)題很難得到可靠的分析解。現(xiàn)如今的傳熱系數(shù)和壓降的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在很大出入,即使在近乎相同的測(cè)試條件下,結(jié)果仍然有可能存在很大差異。所以,需要對(duì)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選,分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]R32在水平強(qiáng)化管內(nèi)的流動(dòng)沸騰換熱特性研究[J]. 張丹亭,陶樂仁,李慶普,毛舒適. 熱能動(dòng)力工程. 2019(03)
[2]不銹鋼三維強(qiáng)化管內(nèi)的換熱和壓降特性[J]. 孫志傳,李蔚,閆曉龍,馬祥,陳偉,金春花,吳杰. 化工學(xué)報(bào). 2018(S2)
[3]三維雙側(cè)強(qiáng)化管內(nèi)R410A蒸發(fā)換熱特性[J]. 陳景祥,李蔚,朱華,金春花,杜錦才,張政江,劉麗. 化工學(xué)報(bào). 2018(S2)
[4]微細(xì)通道內(nèi)超親水改性表面飽和沸騰的傳熱特性[J]. 周刊,李蔚,李俊業(yè),朱華,盛況,白光輝,常浩. 化工學(xué)報(bào). 2018(S2)
[5]不同強(qiáng)化換熱管內(nèi)流動(dòng)沸騰換熱特性對(duì)比[J]. 唐葦羽,陳景祥,韓錦程,何燕,李蔚,劉志春. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2018(06)
[6]兩種齒形強(qiáng)化單管沸騰傳熱性能對(duì)比試驗(yàn)研究[J]. 路陽(yáng),柳建華,張維加,劉效德,夏雨亮,石毅登. 流體機(jī)械. 2018(04)
[7]漣漪紋管內(nèi)R22單相傳熱與流動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究[J]. 付萍,李蔚,王旭光. 熱科學(xué)與技術(shù). 2016(04)
[8]單面加熱微細(xì)窄通道內(nèi)過(guò)冷沸騰的傳熱特性[J]. 馮釗贊,李俊業(yè),李蔚. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2016(04)
[9]矩形截面螺旋通道氣液兩相流可視化研究與壓降計(jì)算[J]. 周云龍,李佳研. 化工機(jī)械. 2015(05)
[10]R134a水平微細(xì)管內(nèi)流動(dòng)沸騰換熱的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 丁楊,柳建華,葉方平,姜林林,鄂曉雪,吳昊. 制冷學(xué)報(bào). 2015(01)
博士論文
[1]人字形微翅片管和漣漪紋管對(duì)流蒸發(fā)和冷凝的傳熱機(jī)理研究[D]. 郭思璞.浙江大學(xué) 2016
[2]納米流體及納米表面的管內(nèi)對(duì)流強(qiáng)化傳熱[D]. 馮釗贊.浙江大學(xué) 2015
[3]沸騰兩相流微尺度強(qiáng)化傳熱機(jī)理研究與預(yù)測(cè)模型[D]. 吳贊.浙江大學(xué) 2013
[4]R410A—潤(rùn)滑油混合物管內(nèi)流動(dòng)沸騰換熱和壓降特性的研究[D]. 胡海濤.上海交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]漣漪紋管和人字形微翅片管蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫儉俊.浙江大學(xué) 2016
本文編號(hào):3315995
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