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基于分形理论的翅片管气化器霜层热导率 被引量:8
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作者 陈叔平 姚淑婷 +2 位作者 谢福寿 韩宏茵 常智新 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期3855-3860,共6页
基于分形理论的DLA模型,数值模拟了翅片管气化器表面霜层生长过程,同时对霜层生长形态进行了实验观测,得到了不同时刻的霜层生长图像。计算了气化器表面霜层剖面孔隙面积分布分形维数与分形孔隙率,模拟图像与实验图像的对比表明两者取... 基于分形理论的DLA模型,数值模拟了翅片管气化器表面霜层生长过程,同时对霜层生长形态进行了实验观测,得到了不同时刻的霜层生长图像。计算了气化器表面霜层剖面孔隙面积分布分形维数与分形孔隙率,模拟图像与实验图像的对比表明两者取得良好的一致,验证了数值模拟的合理性。在此基础上建立了霜层导热的分形模型,采用热阻法给出了霜层热导率表达式。计算结果表明,用该方法确定的霜层热导率与实测得到的霜层有效热导率值域范围是相符的。并通过与其他导热模型的比较,验证了将剖面面积分布分形维数引入导热模型以确定霜层热导率的可行性,从而为霜层热导率的理论研究开辟了一条新路。 展开更多
关键词 翅片管气化器 霜层 热导率 分形 数值模拟
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空温式深冷翅片管气化器表面结霜特性实验研究 被引量:16
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作者 陈叔平 来进琳 +2 位作者 殷劲松 赖永才 王炫松 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期26-30,共5页
空温式深冷翅片管气化器实际使用中,表面往往会结霜,影响传热效果。由于结霜过程的非稳态性,理论分析较为困难。这里以液氩为工作介质对气化器结霜过程进行了实验,获取了一些数据。根据实验数据拟合了翅片管表面非稳态的结霜厚度和沿管... 空温式深冷翅片管气化器实际使用中,表面往往会结霜,影响传热效果。由于结霜过程的非稳态性,理论分析较为困难。这里以液氩为工作介质对气化器结霜过程进行了实验,获取了一些数据。根据实验数据拟合了翅片管表面非稳态的结霜厚度和沿管长方向的结霜速度的多项式,多项式在霜层生长稳定期的计算结果和实验结果均方误差小于23%。表明通过反复实验,不断完善数据,可以使拟合结果具有更好的适用性,也为工程设计提供指导。 展开更多
关键词 热工学 空温式翅片管气化器结霜特性 实验研究 深冷
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基于分形论的深冷翅片管气化器结霜数值模拟 被引量:8
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作者 陈叔平 姚淑婷 +1 位作者 谢福寿 韩宏茵 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期43-47,共5页
利用分形理论DLA模型,建立翅片管气化器深冷表面霜层生长模型,通过控制程序循环次数模拟了深冷表面霜层生长不同阶段。结合实验观测到的深冷表面霜层生长过程,从分形维数和霜层密度两个方面验证数值模拟的合理性。结果表明,结霜初期随... 利用分形理论DLA模型,建立翅片管气化器深冷表面霜层生长模型,通过控制程序循环次数模拟了深冷表面霜层生长不同阶段。结合实验观测到的深冷表面霜层生长过程,从分形维数和霜层密度两个方面验证数值模拟的合理性。结果表明,结霜初期随着初始霜枝晶上不断长出分枝晶,霜层密度随厚度的增大而减小,且深冷表面上霜层分形维数较一般冷表面分形维数大,说明深冷表面霜的生长更加复杂,充满空间的能力更大。这对进一步理解空温式深冷翅片管气化器表面结霜机理,探索有效除霜方法,提高气化器换热特性有重要意义。 展开更多
关键词 工程热物理 翅片管气化器 分形 数值模拟
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套管结构对翅片管气化器结霜特性的影响 被引量:3
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作者 董超 陈叔平 +2 位作者 朱鸣 金树峰 吴宗礼 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期100-107,共8页
结霜会对不同类型气化器造成长效性能的衰减。为研究套管结构对强化传热与表面结霜效果的影响,本文搭建了实验台,在普通传热管内加装套管,以液氮为工质,根据不同套管内径(Φ6、Φ8、Φ10 mm)及入口流量,设计了12组实验工况进行研究,获... 结霜会对不同类型气化器造成长效性能的衰减。为研究套管结构对强化传热与表面结霜效果的影响,本文搭建了实验台,在普通传热管内加装套管,以液氮为工质,根据不同套管内径(Φ6、Φ8、Φ10 mm)及入口流量,设计了12组实验工况进行研究,获得翅片管表面不同测点处温度、霜层厚度及翅片管出口流体温度等参数。结果表明:入口流量为2.5 g/s时,普通传热管及套管内径为Φ6、Φ8、Φ10 mm结构的管内出口温度分别为193、205、200、199 K,相比于无套管结构,套管结构有效延缓了霜层生长,在3种规格套管中,Φ6 mm套管延缓霜层生长的效果较好;入口流量为2.5、3.5、4.5 g/s时,使用内径为Φ6 mm的套管结构及较低的入口流量可延缓翅片表面结霜。 展开更多
关键词 翅片管气化器 结霜特性 套管结构 强化换热
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结霜工况下空温式翅片管气化器传热试验研究 被引量:2
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作者 王明秋 陈叔平 +5 位作者 姚淑婷 金树峰 杨佳卉 刘丹 李军 毛红威 《低温工程》 CSCD 北大核心 2017年第3期55-60,共6页
为深入掌握低温液体在空温式翅片管汽化器内的气化情况以及其与翅片管表面霜层生长的相互影响规律,以液氮为介质进行了低温液体在空温式翅片管气化器内的气化试验。通过热电偶和刻度带分别对翅片管上不同位置的温度和霜层厚度进行了测量... 为深入掌握低温液体在空温式翅片管汽化器内的气化情况以及其与翅片管表面霜层生长的相互影响规律,以液氮为介质进行了低温液体在空温式翅片管气化器内的气化试验。通过热电偶和刻度带分别对翅片管上不同位置的温度和霜层厚度进行了测量,并分析了翅片管表面霜层的生长规律及翅片管内低温液体的流动特性。结果表明:气化器表面结霜过程受冷表面温度影响较大,冷表面温度越低,结霜速率越大,霜层越厚。结霜工况下的气化器工作状态分预冷和稳态两种工作状态。预冷工作状态低温液体进入气化器后迅速气化,其过程包含气液两相和单气相两个换热段。稳态工作状态低温液体在气化器内气化经历单液相、气液两相、单气相三个换热段,单液相段翅片管表面结霜最为严重,单气相段翅片管表面无霜晶形成。因此认为,可通过分状态分段设计空温式翅片管气化器从而减弱结霜对翅片管传热的影响,提高气化器换热效率。 展开更多
关键词 空温式翅片管气化器 深冷 结霜 结构设计 试验研究
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深冷工况下结霜传热分析 被引量:3
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作者 姚淑婷 陈叔平 +1 位作者 刘亚东 任金平 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期15-20,共6页
利用设计的竖直平板结霜实验台,对自然对流条件下深冷表面结霜进行实验研究,得到结霜前期深冷表面温度、霜层厚度以及通过深冷表面的热流密度随时间的变化规律;同时实验观测了霜层生长形态,得到不同时刻霜层生长图像。通过对霜层生长进... 利用设计的竖直平板结霜实验台,对自然对流条件下深冷表面结霜进行实验研究,得到结霜前期深冷表面温度、霜层厚度以及通过深冷表面的热流密度随时间的变化规律;同时实验观测了霜层生长形态,得到不同时刻霜层生长图像。通过对霜层生长进行分形分析,在应用分形理论获得实际霜层有效导热系数的基础上计算得到了结霜时通过深冷表面的热流密度。结果表明,在结霜前期热流密度先增大后逐渐减小,变化波动较大,造成翅片管气化器在深冷工况下运行的不稳定。此外,计算热流密度与实验测得热流密度较好的一致性,也验证了将分形理论引入导热模型以分析霜层传热特性的可行性。 展开更多
关键词 翅片管气化器 深冷 传热 霜层 分形
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