基于改进集中热容法的TC17钛合金淬火表面换热系数测算

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作者 吴志杰 吴运新 +1 位作者 何鹏 袁忠禹 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第17期109-114,共6页

表面换热系数是TC17钛合金淬火数值分析研究的重要边界条件,其准确性影响工件淬火温度与应力场的分布精度。基于深埋热电偶动态实测的温降曲线,采用改进后的集中热容法,计算求解TC17钛合金淬火表面换热系数,并通过数值模拟验证了结果的... 表面换热系数是TC17钛合金淬火数值分析研究的重要边界条件,其准确性影响工件淬火温度与应力场的分布精度。基于深埋热电偶动态实测的温降曲线,采用改进后的集中热容法,计算求解TC17钛合金淬火表面换热系数,并通过数值模拟验证了结果的可靠性。结果表明,TC17钛合金水浴淬火过程中会经历3个主要阶段:蒸汽膜阶段、核沸腾阶段及对流冷却阶段。表面换热系数在蒸汽膜阶段、核沸腾阶段会快速增大,随后在对流冷却阶段会逐渐减小,在第50 s达到峰值1299 W/(m^(2)·℃),此时淬火面温度为355℃。将换热系数代入数值模型中进行温度场计算验证,计算结果与实测温降曲线吻合较好,平均相对误差仅为1.4%。 展开更多

关键词 TC17钛合金 表面换热系数 水浴淬火 改进集中热容法 数值验证

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建筑外表面换热系数取值方法对建筑负荷预测的影响 被引量：4

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作者 杨柳 张辰 +3 位作者 刘衍 刘江 侯立强 刘加平 《暖通空调》 2018年第9期11-18,共8页

建筑外表面换热系数(α_e)受表面风速、粗糙度等因素的影响。以西安市某办公建筑为例,针对α_e取定值及采用随风速和粗糙度变化的SimpleCombined算法计算2种情况,应用EnergyPlus建筑能耗模拟软件对建筑负荷进行了数值模拟和对比分析。... 建筑外表面换热系数(α_e)受表面风速、粗糙度等因素的影响。以西安市某办公建筑为例,针对α_e取定值及采用随风速和粗糙度变化的SimpleCombined算法计算2种情况,应用EnergyPlus建筑能耗模拟软件对建筑负荷进行了数值模拟和对比分析。结果表明:采用SimpleCombined算法时的供暖期建筑累计热负荷比α_e取定值时小13.20%,空调期建筑累计冷负荷则大3.04%。为使建筑负荷预测结果更符合实际情况,结合现行工程计算特点,在运用建筑能耗模拟软件预测建筑负荷时,建议采用SimpleCombined算法计算α_e。 展开更多

关键词 外表面换热系数 表面风速 粗糙度 办公建筑 建筑负荷 数值模拟

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具有非线性表面换热系数半圆柱薄壳在快速冷却过程中的热分析 被引量：1

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作者 程赫明 黄协清 +1 位作者 方梦霞 谢建斌 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期103-106,共4页

用实验和数值计算相结合的方法 ,得到半圆柱壳体快速冷却过程中内外表面的非线性表面换热系数。在此基础上 ,用有限单元法对半圆柱壳体的热应力和变形进行了分析。在数值计算中 ,模拟钢的CCT图 ,计算了奥氏体、珠光体、贝氏体和马氏体... 用实验和数值计算相结合的方法 ,得到半圆柱壳体快速冷却过程中内外表面的非线性表面换热系数。在此基础上 ,用有限单元法对半圆柱壳体的热应力和变形进行了分析。在数值计算中 ,模拟钢的CCT图 ,计算了奥氏体、珠光体、贝氏体和马氏体的体积百分比 ,并将热物理性质和力学性能处理为相变体积百分比和温度的函数。所得结果表明 ,在半圆柱壳体快速冷却过程中的热应力和变形计算中 ,有必要考虑非线性表面换热系数。 展开更多

关键词 半圆柱薄壳 快速冷却过程 非线性表面换热系数 有限单元法 热应力 变形 数值计算 淬火

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一次表面换热器的场协同分析 被引量：2

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作者 王巍 刘艳艳 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期663-666,共4页

在微型燃气轮机高效紧凑式回热器关键技术研究背景下,对具有正弦形波纹通道的一次表面换热器开展了传热与流动的数值模拟,并重点针对换热器不同的流动交错角(θ)和宽高比(P/H)做了场协同问题的计算和分析.数值计算表明,场协同原理同样... 在微型燃气轮机高效紧凑式回热器关键技术研究背景下,对具有正弦形波纹通道的一次表面换热器开展了传热与流动的数值模拟,并重点针对换热器不同的流动交错角(θ)和宽高比(P/H)做了场协同问题的计算和分析.数值计算表明,场协同原理同样可以指导一次表面换热器的换热强化,并指明未来结构优化的方向. 展开更多

关键词 一次表面换热器 场协同原理 数值计算

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铝多孔表面换热管强化沸腾换热的研究及应用

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作者 廖丽华 董清波 +2 位作者 申传文 白尔义 汪志娟 《石化技术与应用》 CAS 2003年第3期179-180,共2页

对铝多孔表面管的传热性能进行了研究,结果表明,铝多孔表面对强化液体沸腾换热有显著效果,沸腾传热系数比光滑管提高5～6倍;应用实验和工业数据获得的管外铝多孔表面沸腾传热系数关联式,计算误差小于12%,并对使用铝多孔表面管的经济效... 对铝多孔表面管的传热性能进行了研究,结果表明,铝多孔表面对强化液体沸腾换热有显著效果,沸腾传热系数比光滑管提高5～6倍;应用实验和工业数据获得的管外铝多孔表面沸腾传热系数关联式,计算误差小于12%,并对使用铝多孔表面管的经济效益进行了比较。 展开更多

关键词 铝多孔表面换热管 强化沸腾换热 研究 应用 传热系数

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基于改进集中热容法的Mg-Gd-Y-Zr-Ag变形镁合金表面换热系数求解方法 被引量：2

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作者 袁忠禹 吴运新 +3 位作者 龚海 张涛 谢秋敏 彭顺理 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1281-1289,共9页

表面换热系数作为淬火数值模拟过程的重要边界条件,其求解精度直接影响温度场、热应力场的演变规律。实验通过设计矩形淬火探头并进行单面水浴淬火,根据热电偶记录的温降数据,采用改进的集中热容法对Mg-Gd-Y-Zr-Ag变形镁合金进行表面换... 表面换热系数作为淬火数值模拟过程的重要边界条件,其求解精度直接影响温度场、热应力场的演变规律。实验通过设计矩形淬火探头并进行单面水浴淬火,根据热电偶记录的温降数据,采用改进的集中热容法对Mg-Gd-Y-Zr-Ag变形镁合金进行表面换热系数的求解。研究结果表明:表面换热系数呈现先增大后减小的趋势且水浴淬火过程存在蒸汽膜沸腾阶段、二次形核阶段以及对流换热阶段3个阶段,在第27秒时表面换热系数达到峰值2496.31 W/(m^(2)·℃),此时淬火面温度为211℃。用此方法计算得到的随温度变化的换热系数以列表的形式代入Abaqus有限元模型的相互作用模块,同一深度处仿真温度与实测温度最大相对误差为15%,平均相对误差仅为6%;采用K-S双样本分布检验对仿真与实验的温度曲线进行分布检验,在合适的显著性水平下4个样本的统计量均不在拒绝域内,验证了改进的集中热容法用来求解水浴淬火过程中表面换热系数的正确性。 展开更多

关键词 变形镁合金 表面换热系数 水浴淬火 集中热容法 数值模拟

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3D打印一次表面换热器流动换热性能试验研究 被引量：2

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作者 张声宝 郭之强 +2 位作者 郑梅 董威 于霄 《航空发动机》 北大核心 2018年第5期79-85,共7页

为了研究一次表面换热器的叉流角度和流体流动通道大小对其换热能力及热气压力损失的影响,对不同结构形式的一次表面换热器在各设计工况下的流动及换热特性进行分析,针对3种叉流角度(15°、30°和45°)的大通道和2个小通道(... 为了研究一次表面换热器的叉流角度和流体流动通道大小对其换热能力及热气压力损失的影响,对不同结构形式的一次表面换热器在各设计工况下的流动及换热特性进行分析,针对3种叉流角度(15°、30°和45°)的大通道和2个小通道(0°和30°)一次表面换热器开展其流动换热性能的试验,试验热气入口温度分别为60、80、100和120℃,热气流量分别为30、40、60和80 kg/h。试验结果表明:不论大、小通道换热器,叉流角度越大,换热器的换热能力越强,热气压降呈递增的趋势;叉流角度同为30°时,小通道换热器的换热能力强于大通道换热器的,但热气压降较大;通道大小对一次换热器流动和换热的影响强于叉流角度对其的影响。借助试验结果对不同叉流角度的一次表面换热器给出热气压降的试验拟合公式,总结了通道大小与换热系数的关系。 展开更多

关键词 一次表面换热器 流动换热性能 试验研究 叉流角度 通道 热气压降

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航空发动机1次表面换热器流动换热性能分析 被引量：4

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作者 刘荫泽 张声宝 +2 位作者 董威 刘振宇 于霄 《航空发动机》 2017年第4期61-68,共8页

为了研究航空发动机1次表面换热器流动换热性能,基于传热单元数法并结合其结构特性,建立了换热器热力学设计方法并对经典热力学公式进行了对比分析。同时针对适用于航空发动机的4种不同结构形式1次表面换热器(直通道逆流型和1 5°,3... 为了研究航空发动机1次表面换热器流动换热性能,基于传热单元数法并结合其结构特性,建立了换热器热力学设计方法并对经典热力学公式进行了对比分析。同时针对适用于航空发动机的4种不同结构形式1次表面换热器(直通道逆流型和1 5°,30°及45°叉流型),在真实工况下的流动换热特性开展了数值模拟研究。通过对比不同结构换热器在不同工况下的流动换热特点,可以为一次表面换热器芯体核心部件的优化设计提供设计依据和方法。基于数值计算结果,对比分析了不同交错角度θ对换热器的换热性能与流动特性的影响。结果表明:对于直通道逆流换热器,整个换热器内部温度有规律均匀分布;对于叉流换热器,由于波纹板片呈一定角度交替放置,内部流动复杂,局部存在明显的涡流强化换热,气体流动通道内的速度、温度分布极不均匀。随着交错角度的不断增大,叉流换热器的换热性能不断增强,但其冷热两侧压降也大幅增大。 展开更多

关键词 1次表面换热器 流动换热 数值模拟 逆流 叉流 航空发动机

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1次表面换热器在舰船燃气轮机间冷系统中的应用 被引量：2

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作者 曹辉 刘荫泽 董威 《航空发动机》 2017年第3期38-42,共5页

1次表面换热器凭借其高效紧凑的换热特点特别适用于舰船燃气轮机的间冷系统中。为其在燃气轮机间冷系统的应用提供设计指导,在保证间冷系统性能要求的前提下减小间冷器的尺寸和体积,开展液-气1次表面换热器的换热性能和压降研究。针对... 1次表面换热器凭借其高效紧凑的换热特点特别适用于舰船燃气轮机的间冷系统中。为其在燃气轮机间冷系统的应用提供设计指导,在保证间冷系统性能要求的前提下减小间冷器的尺寸和体积,开展液-气1次表面换热器的换热性能和压降研究。针对舰船燃气轮机设计点间冷器的典型热力参数和布置特点,设计了满足间冷系统性能要求的间冷器模块,给出并分析了所设计的间冷器在不同冷却淡水温度和流量下的换热器性能。结果表明:在燃气轮机非设计工况下间冷器的气侧出口温度和压降会随着燃气轮机负荷的下降呈近似线性下降,在燃气轮机低负荷时需注意气体中水冷凝问题。 展开更多

关键词 1次表面换热器 间冷系统 舰船燃气轮机 紧凑换热器

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基于量纲分析的油炒表面换热系数预测模型 被引量：1

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作者 张宏文 何腊平 +5 位作者 邓力 李翠芹 冯伦元 陈翠翠 余冰妍 常瑞 《食品与机械》 北大核心 2019年第3期33-40,共8页

基于量纲分析原理导出4个无量纲量,通过多元回归建立了具有量纲和谐性的油炒过程表面换热系数(hfp)无量纲预测关系式,用残差分析修正后的决定系数R2达到0.973。采用5组验证集数据对获得的无量纲预测关系式可靠性进行验证,理论模型预测... 基于量纲分析原理导出4个无量纲量,通过多元回归建立了具有量纲和谐性的油炒过程表面换热系数(hfp)无量纲预测关系式,用残差分析修正后的决定系数R2达到0.973。采用5组验证集数据对获得的无量纲预测关系式可靠性进行验证,理论模型预测值与实测数据计算值具有较高的一致性,两者的平均相对误差为2.79%。由此表明:量纲分析法用于油炒过程中流体—颗粒表面换热系数的预测,具有可靠性和普适性,可为食品烹饪及加工提供一定理论参考。 展开更多

关键词 表面换热系数 油炒 烹饪 量纲分析 预测模型 残差分析

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超高层建筑表面换热系数对建筑表面温度的影响

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作者 蒋能飞 李梅香 《暖通空调》 2024年第S2期527-532,共6页

建筑表面换热系数是提高室内热舒适性与影响室外微气候的重要参数。以不同气候区的超高层建筑为研究对象,对固定表面换热系数(α_(c))与全年动态表面换热系数(α_(v))计算2种情况,采用EnergyPlus建筑能耗模拟软件对建筑外墙与外窗的内... 建筑表面换热系数是提高室内热舒适性与影响室外微气候的重要参数。以不同气候区的超高层建筑为研究对象,对固定表面换热系数(α_(c))与全年动态表面换热系数(α_(v))计算2种情况,采用EnergyPlus建筑能耗模拟软件对建筑外墙与外窗的内外表面温度进行仿真模拟并分析。结果表明:外墙内表面不存在结露问题,采用α_(v)方法时的外窗内表面结露小时数比采用α_(c)方法时多,且随高度递减;采用α_(v)方法时的外墙与外窗外表面温度比采用α_(c)方法时低,采用α_(v)方法时同一气候区外墙外表面温度的下降幅度比外窗大,通过线性拟合得到了夏季与冬季建筑外表面温度随建筑高度变化的拟合方程。为提高室内热舒适性与分析室外微气候,对超高层建筑进行设计时建议采用α_(v)方法对建筑内外表面温度进行分析。 展开更多

关键词 超高层建筑 表面换热系数 内表面结露 外表面温度

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短周期风洞上动叶表面压力和换热测量 被引量：3

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作者 李红才 朱惠人 +1 位作者 任战鹏 许都纯 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期114-119,共6页

采用短周期冷态传热风洞研究了某型放大动叶表面静压及换热系数分布,实验中雷诺数和叶栅压比范围涵盖了叶片的典型工作状态。结果表明:压比是影响表面压力系数的主要因素,雷诺数的影响可以忽略;雷诺数和压比都会影响表面换热系数和绝热... 采用短周期冷态传热风洞研究了某型放大动叶表面静压及换热系数分布,实验中雷诺数和叶栅压比范围涵盖了叶片的典型工作状态。结果表明:压比是影响表面压力系数的主要因素,雷诺数的影响可以忽略;雷诺数和压比都会影响表面换热系数和绝热壁温,随着雷诺数的增大,叶片表面换热系数增加,吸力面转捩点前移,大雷诺数的换热系数分布趋势有别于小雷诺数;保持主流总温不变,随着叶栅压比的增大或雷诺数的减小,绝热壁温降低,小雷诺数下绝热壁温实验值低于平板的理论计算值。 展开更多

关键词 短周期风洞 表面压力系数 表面换热系数 雷诺数 叶栅压比

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工件淬火过程表面综合换热系数的测算 被引量：5

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作者 宋广胜 孟庆华 王洪顺 《沈阳航空工业学院学报》 2008年第1期29-32,共4页

表面换热系数是温度场计算中一个重要参数,它的取值将直接影响到温度场计算的精度。为了得到表面换热系数与温度变化的关系,采用非线性估算法,编制计算程序,基于工件淬火过程的实测温度值,对工件在不同淬火介质中冷却过程的表面换热系... 表面换热系数是温度场计算中一个重要参数,它的取值将直接影响到温度场计算的精度。为了得到表面换热系数与温度变化的关系,采用非线性估算法,编制计算程序,基于工件淬火过程的实测温度值,对工件在不同淬火介质中冷却过程的表面换热系数值随温度的变化进行了测算,得出了换热系数在冷却过程不同阶段的变化规律。 展开更多

关键词 淬火 温度场 差分法 表面换热系数

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攻角对涡轮叶片表面流动及换热的影响 被引量：7

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作者 樊剑博 朱惠人 +1 位作者 刘聪 李红才 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1372-1377,共6页

利用短周期跨声速换热风洞测量非设计状态下攻角对涡轮叶片表面静压及换热的影响,研究攻角对涡轮叶栅压力分布及换热系数分布的影响规律。实验结果表明,攻角变化对吸力面压力分布影响较大,正攻角时在靠近吸力面前缘处产生很大的逆压梯度... 利用短周期跨声速换热风洞测量非设计状态下攻角对涡轮叶片表面静压及换热的影响,研究攻角对涡轮叶栅压力分布及换热系数分布的影响规律。实验结果表明,攻角变化对吸力面压力分布影响较大,正攻角时在靠近吸力面前缘处产生很大的逆压梯度,随攻角增大吸力面后部压力逐渐增高,负攻角时压力面前缘产生较小的逆压梯度;正攻角主要影响吸力面换热系数,随攻角增大吸力面前缘局部区域换热显著加强,负攻角主要影响压力面换热分布,随攻角减小压力面换热加强,大雷诺数下换热系数分布规律与小雷诺数时基本一致。 展开更多

关键词 短周期风洞 非设计攻角 表面压力系数 表面换热系数

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淬火冷却过程中表面综合换热系数的反传热分析 被引量：59

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作者 顾剑锋 潘健生 胡明娟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期19-22,31,共5页

研究了用反传热方法计算表面综合换热系数的基本原理和算法，结合编制的计算机程序对计算结果进行了讨论，表明时间步长和空间步长的选择对计算结果有很大影响．在时间步长为０．０１ｓ，空间步长为１ｍｍ的条件下，多点法能够更为准确... 研究了用反传热方法计算表面综合换热系数的基本原理和算法，结合编制的计算机程序对计算结果进行了讨论，表明时间步长和空间步长的选择对计算结果有很大影响．在时间步长为０．０１ｓ，空间步长为１ｍｍ的条件下，多点法能够更为准确地反映表面综合换热系数随表面温度的变化情况． 展开更多

关键词 反传热问题 表面综合换热 淬火 冷却

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表面式换热器实验台水侧换热量测试误差分析 被引量：6

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作者 张吉礼 陈永攀 +1 位作者 李丰丰 高甫生 《暖通空调》 北大核心 2005年第11期6-9,共4页

介绍了实验系统误差分析的基本原理,给出了换热器水侧换热量测试误差的表达式,研究了水侧换热量测试仪表最大允许误差的影响因素,分析了水温测试误差和压差测试误差对水侧换热量测试误差的影响,指出换热器进出口水温测试误差是影响换热... 介绍了实验系统误差分析的基本原理,给出了换热器水侧换热量测试误差的表达式,研究了水侧换热量测试仪表最大允许误差的影响因素,分析了水温测试误差和压差测试误差对水侧换热量测试误差的影响,指出换热器进出口水温测试误差是影响换热器水侧换热量测试误差的主要因素。 展开更多

关键词 表面式换热器 水侧换热量 误差分析

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表面多孔换热管结垢特性研究现状及发展 被引量：2

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作者 刘阿龙 徐宏 +2 位作者 孙岩 张莉 王学生 《石油机械》 北大核心 2008年第5期61-65,共5页

表面多孔换热管是近年来发展的一种很有前途的沸腾传热强化技术,它能够长期稳定地强化沸腾传热,对表面多孔换热管结垢特性的研究是今后改进该技术并且进行推广的前提。重点阐述了近年来国内外学者在该方面的研究现状,对各种结垢机理进... 表面多孔换热管是近年来发展的一种很有前途的沸腾传热强化技术,它能够长期稳定地强化沸腾传热,对表面多孔换热管结垢特性的研究是今后改进该技术并且进行推广的前提。重点阐述了近年来国内外学者在该方面的研究现状,对各种结垢机理进行了分析归纳;对表面多孔换热管和污垢的知识做了介绍,并对已经进行了工业化生产的2种表面多孔管的特性和应用情况进行了分析。最后提出了表面多孔换热管结垢研究的新方向和今后发展应注意的一些问题。 展开更多

关键词 表面多孔换热管 结垢 强化传热 换热器 研究现状 发展方向

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板式蒸发器微纳米强化换热表面研究进展 被引量：2

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作者 栾辉宝 陈斌 +2 位作者 朱国庆 王崧 陶文铨 《石油化工设备》 CAS 2014年第1期51-56,共6页

在对板式蒸发器的原理、特点进行阐述的基础上,重点介绍了具有微纳米强化表面的板式蒸发器的研究进展,表明了微纳米强化表面在提升板式蒸发器沸腾传热性能上的巨大潜力,同时指出了板式蒸发器在目前研究中存在的困难、亟待深入研究的方... 在对板式蒸发器的原理、特点进行阐述的基础上,重点介绍了具有微纳米强化表面的板式蒸发器的研究进展,表明了微纳米强化表面在提升板式蒸发器沸腾传热性能上的巨大潜力,同时指出了板式蒸发器在目前研究中存在的困难、亟待深入研究的方向以及市场应用前景。 展开更多

关键词 板式蒸发器 沸腾换热 强化换热表面 微纳米表面

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LED灯表面对流换热系数的测算研究

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作者 李劲松 杨庆新 +5 位作者 牛萍娟 张献 张建新 金亮 李阳 孙连根 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期628-632,共5页

提出了一种在第三类边界条件下,根据LED灯瞬态温度场的变化规律,通过对其表面温度的实际数值测定来推算LED灯表面对流换热系数的快速测定方法。基于对流热平衡理论,设计了一种可以在较高表面换热强度条件下进行测试的装置,通过实验测定... 提出了一种在第三类边界条件下,根据LED灯瞬态温度场的变化规律,通过对其表面温度的实际数值测定来推算LED灯表面对流换热系数的快速测定方法。基于对流热平衡理论,设计了一种可以在较高表面换热强度条件下进行测试的装置,通过实验测定LED灯上下表面的温度,结合曲线拟合对实测数据进行数理分析,得到较宽范围内的表面对流换热系数。实验结果表明:该测试方法简单、实用,测试时间较短(实验准备与数据测定大约需要30 min),测试精度较高(数据拟合误差不高于0.2%),可靠性强,可以用于工程热设计等多种相关发热体表面对流换热系数的测定。 展开更多

关键词 表面温度 表面对流换热系数 对流热平衡 曲线拟合 工程热设计

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新型凝结换热表面的研究

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作者 王中铮 郭新川 +3 位作者 谷操 赵镇南 李汝俊 王艳 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第1期57-61,共5页

提出了一种新型凝结换热表面，报道了该表面及流道的结构、实验研究的系统和工况，得出了表征饱和水蒸气在该类复杂结构流道中流动凝结时所服从的凝结换热规律，并分析了影响流动凝结换热的因素。

关键词 太阳能 热泵 冷凝器 换热表面

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