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旋流片强化换热器壳程传热的数值模拟与实验 被引量：6
1
作者 周水洪 邓先和 +1 位作者 王杨君 李志武 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期77-81,共5页
分析了一种新型的传热强化元件——旋流片作为管间支撑物时的流动与传热特性.应用周期性单元流道模型,对光滑管束间支撑物的强化传热进行了数值模拟和实验研究.采用重整化(RNG)κ-ε双方程湍流模型,以SIMPLEC算法进行压力和速度的耦合,... 分析了一种新型的传热强化元件——旋流片作为管间支撑物时的流动与传热特性.应用周期性单元流道模型,对光滑管束间支撑物的强化传热进行了数值模拟和实验研究.采用重整化(RNG)κ-ε双方程湍流模型,以SIMPLEC算法进行压力和速度的耦合,并采用强化壁处理法处理壁面,模拟了单元流道的流场与温度场,比较了空心环和旋流片的综合热力性能.结果表明:旋流片可以使流体作三维螺旋运动,起到强化换热的作用.两种旋流片的换热效果都优于空心环,但阻力损失也都大于空心环;小扭率的旋流片会引起较大的形体阻力,导致综合热力性能反而不如空心环;旋流片的结构参数是影响其综合热力性能的主要因素. 展开更多
关键词 换热器 旋流片 强化传热 数值模拟 压力降
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强化传热与节能技术的研究与开发 被引量：5
2
作者 谭盈科 梁平 汪立军 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 1998年第1期101-106,共6页
介绍了５种强化传热与节能技术：（１）粘性流体的传热强化；（２）新型的壳程折流板；（３）花瓣形翅片管强化冷凝传热；（４）Ｔ－形翅片管强化沸腾传热；（５）错齿圆翅片管强化苯酐凝化过程。同时，对以上５种技术的研究进展及工业... 介绍了５种强化传热与节能技术：（１）粘性流体的传热强化；（２）新型的壳程折流板；（３）花瓣形翅片管强化冷凝传热；（４）Ｔ－形翅片管强化沸腾传热；（５）错齿圆翅片管强化苯酐凝化过程。同时，对以上５种技术的研究进展及工业应用情况进行了分析。 展开更多
关键词 强化传热 节能 传热 热能利用
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糖厂蒸发器的强化传热及多效蒸发的节能优化 被引量：1
3
作者 张连山 邓先和 杨志平 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期116-119,121,共5页
通过实验研究了内插旋流片的缩放管对糖汁蒸发传热的影响,对缩放管和不同个数旋流片对强化传热的影响做了比较分析.与传统蒸发器相比,内插旋流片缩放管的蒸发传热系数提高150％～200％;在此基础上,利用内插不同个数的缩放管对糖厂蒸发... 通过实验研究了内插旋流片的缩放管对糖汁蒸发传热的影响,对缩放管和不同个数旋流片对强化传热的影响做了比较分析.与传统蒸发器相比,内插旋流片缩放管的蒸发传热系数提高150％～200％;在此基础上,利用内插不同个数的缩放管对糖厂蒸发器进行改造,对多效蒸发系统进行优化,在相同的总传热温差和总传热面积下,传热系数的提高能够增加系统效数,进而使生蒸汽消耗量减少.优化结果表明,生蒸汽消耗量最减少37％左右,从而达到节能目的. 展开更多
关键词 强化传热 糖液蒸发 节能优化
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相变材料强化传热研究进展 被引量：42
4
作者 谢望平 汪南 +1 位作者 朱冬生 王先菊 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期190-195,共6页
对国内外相变材料各种强化传热技术进行了综述与讨论,包括添加金属填料、添加石墨、胶囊封装、加肋片、添加碳纤维和组合相变材料等,展望了相变材料的发展趋势。指出能源的大量消耗使得储热技术的研究越来越重要。其中潜热储热是一种有... 对国内外相变材料各种强化传热技术进行了综述与讨论,包括添加金属填料、添加石墨、胶囊封装、加肋片、添加碳纤维和组合相变材料等,展望了相变材料的发展趋势。指出能源的大量消耗使得储热技术的研究越来越重要。其中潜热储热是一种有效的储热系统,相变材料是潜热储热系统的重要组成部分,但是有些相变材料(尤其是一些有机相变材料)存在导热系数低的缺点。在节能越来越受到重视的今天,相变材料的强化传热已成为热点问题。 展开更多
关键词 储热技术 相变材料 强化传热 潜热储热
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扭曲管传热性能数值模拟与实验研究 被引量：17
5
作者 杨蕾 朱冬生 +2 位作者 曾力丁 张迎恺 高莉萍 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期26-29,共4页
为了研究扭曲管强化传热性能,通过建立模型数值模拟和实验研究相结合的方法对扭曲管及具有相同截面形状的普通椭圆管的传热性能进行了对比分析。研究了扭曲管和椭圆管管内流体努塞尔数Nu,压力降Δp和管内综合性能评价因子η随雷诺数Re... 为了研究扭曲管强化传热性能,通过建立模型数值模拟和实验研究相结合的方法对扭曲管及具有相同截面形状的普通椭圆管的传热性能进行了对比分析。研究了扭曲管和椭圆管管内流体努塞尔数Nu,压力降Δp和管内综合性能评价因子η随雷诺数Re的变化情况,在Re为800—2 000时,扭曲管管内Nu是普通椭圆管的2—3倍,综合传热性能是椭圆管的1.5—2倍。得出了扭曲管可以很好地加剧管内流体湍流、强化管内传热,特别适用于管内流体在低雷诺数范围内的传热,是一种十分高效的强化传热管。 展开更多
关键词 扭曲管 椭圆管 数值模拟 强化传热
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蒸发式冷凝器管外水膜传热性能实验研究 被引量：26
6
作者 朱冬生 沈家龙 +2 位作者 蒋翔 徐丽 欧阳惕 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期31-36,共6页
在一个单级压缩制冷循环系统中研究了蒸发式冷凝器管外水膜的传热性能。建立了蒸发式冷凝器管外水膜传热性能测试实验平台，调节不同操作参数，测试了喷淋密度和迎面风速对管外水膜传热性能的影响。结果表明，在实验条件下，管外水膜传... 在一个单级压缩制冷循环系统中研究了蒸发式冷凝器管外水膜的传热性能。建立了蒸发式冷凝器管外水膜传热性能测试实验平台，调节不同操作参数，测试了喷淋密度和迎面风速对管外水膜传热性能的影响。结果表明，在实验条件下，管外水膜传热系数的实验值介于511．6～763．57W·m^-2·K^-1。喷淋密度从0．023kg·m^-1·s^-1增至0．059kg·m^-1·s^-1和迎面风速从2．1m·s^-1增至3．3m·s^-1，实验条件下管外水膜传热系数的平均变化率分别为增加47．3％和减少5．5％，可见，管外水膜的传热主要受喷淋密度的影响。另外，通过对实验数据回归得到了管外水膜传热系数计算关联式，回归相关系数R为0．98，标准偏差为7．5％。最后，将实验关联式和国内外学者的关联式进行比较，表明实验得出的管外水膜传热系数计算关联式具有较好的一致性。管外水膜传热性能的实验结果对蒸发式冷凝器的设计和实际应用具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 蒸发式冷凝器 水膜 传热 喷淋密度
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螺旋隔板花瓣管油冷却器的传热强化 被引量：16
7
作者 张正国 林培森 +2 位作者 王世平 邓颂九 涉谷久雄 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期482-484,共3页
通过实验研究 ,比较了螺旋隔板花瓣管油冷却器和螺旋隔板低肋管油冷却器的传热和压降性能 .实验结果表明 ,螺旋隔板花瓣管油冷却器与螺旋隔板低肋管油冷却器相比 ,总传热系数提高 10 %以上 ,而压降却降低 46
关键词 螺旋隔板 花瓣管 低肋管 油冷却器 传热强化
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强化传热管内的自然对流沸腾换热 被引量：17
8
作者 张亚君 欧阳荣 +1 位作者 邓先和 李志武 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期41-43,48,共4页
对普通缩放管、改型缩放管和光滑管进行了自然对流沸腾换热的实验研究 ,得到了这三种传热管的沸腾换热系数与热流密度的关系 .实验结果表明 ,普通缩放管和改型缩放管的自然对流沸腾换热系数分别是光滑管的 1 .0 6倍和 1 .2 5倍 ,改型缩... 对普通缩放管、改型缩放管和光滑管进行了自然对流沸腾换热的实验研究 ,得到了这三种传热管的沸腾换热系数与热流密度的关系 .实验结果表明 ,普通缩放管和改型缩放管的自然对流沸腾换热系数分别是光滑管的 1 .0 6倍和 1 .2 5倍 ,改型缩放管的自然对流沸腾换热系数比普通缩放管提高 1 8% ,并分析了改型缩放管比普通缩放管沸腾换热性能好的原因 . 展开更多
关键词 缩放管 改型缩放管 沸腾 换热
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纳米技术在强化传热中应用的研究进展 被引量：13
9
作者 张正国 燕志鹏 +2 位作者 方晓明 方玉堂 高学农 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期34-39,共6页
采用纳米技术,通过改变传热流体的物性和流动特征以及传热表面的特性,能有效地强化传热。本文综述了纳米流体、纳米胶囊粒子潜热型热流体以及纳米涂层表面在强化传热中应用的研究进展,分析了各种纳米技术的强化传热机理,指出了现有研究... 采用纳米技术,通过改变传热流体的物性和流动特征以及传热表面的特性,能有效地强化传热。本文综述了纳米流体、纳米胶囊粒子潜热型热流体以及纳米涂层表面在强化传热中应用的研究进展,分析了各种纳米技术的强化传热机理,指出了现有研究工作存在的问题和今后研究的方向。 展开更多
关键词 纳米流体 纳米胶囊相变粒子 纳米涂层表面 强化传热
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管内周期性自旋流强化传热的结构优化 被引量：16
10
作者 王杨君 邓先和 +1 位作者 洪蒙纳 李志武 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期2554-2561,共8页
在圆管内间隔插入多个旋流片的流道中,流体流动呈现周期性自旋流.用数值模拟方法对空气湍流情况的传热和流阻性能受相邻旋流片间距Lp、旋流角β和旋转角α3个因素的影响进行了分析,并得出旋流片的优化结构,而且实验验证了数值模拟预测... 在圆管内间隔插入多个旋流片的流道中,流体流动呈现周期性自旋流.用数值模拟方法对空气湍流情况的传热和流阻性能受相邻旋流片间距Lp、旋流角β和旋转角α3个因素的影响进行了分析,并得出旋流片的优化结构,而且实验验证了数值模拟预测的正确性.结果表明:α越大,传热性能越好,阻力越大;Lp越小,传热性能越好,阻力越大;β越大,传热性能越好,而阻力损失因受到摩擦阻力和形体阻力的综合影响而呈现非单调变化.旋流片的最佳结构参数为:旋流角β为20·3°,旋转角α为180°,相邻旋流片间距Lp为33d.与α相比,β对传热和流阻性能的影响更显著. 展开更多
关键词 旋流片 结构优化 强化传热 自旋流
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流体非平衡相变强化传热的场协同分析 被引量：8
11
作者 郭平生 华贲 +1 位作者 韩光泽 魏耀东 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2002年第2期24-27,共4页
提出了有序度概念并在此基础上 ,论述了非平衡相变是有序度的突变 ,其传递强度可以得到突变的增加 .如果能够在非平衡非线性过程中协调场的参数 ,那么 ,就有可能以小的能耗而获得传递过程的最大强化 .以自然对流和湍流为例论述了上述观点 .
关键词 非平衡相变 强化传热 场协同分析 有序度 临界点 流体流动 自然对流 湍流
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换热器在多种冲刷条件下的传热强化性能评价 被引量：12
12
作者 邓先和 张亚君 邢华伟 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期44-45,49,共3页
对换热器在多种冲刷方式下采用粗糙肋面强化对流传热的综合性能指标评价方法进行了讨论 ,并提出了评价通用方程 .
关键词 换热器 强化传热 性能评价 冲刷条件 传热面积 传热膜系数 评价标准
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旋流片强化传热的数值模拟和场协同分析 被引量：11
13
作者 周水洪 邓先和 +1 位作者 何兆红 李志武 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期2437-2443,共7页
基于壳程周期性单元流道模型,采用数值模拟方法分析了一种新型的传热强化元件——旋流片作为管间支撑物的湍流流动与传热特性。数值模拟采用重整化(RNG)κ-ε双方程湍流模型,SIMPLEC算法进行压力和速度的耦合,壁面处理采用强化壁面处理... 基于壳程周期性单元流道模型,采用数值模拟方法分析了一种新型的传热强化元件——旋流片作为管间支撑物的湍流流动与传热特性。数值模拟采用重整化(RNG)κ-ε双方程湍流模型,SIMPLEC算法进行压力和速度的耦合,壁面处理采用强化壁面处理法。分析了单元流道横截面流场和湍流强度的周期性变化,以及截面上流场和温度场的协同关系。比较了截面平均Nusselt数和平均协同角的对应变化趋势。结果表明,旋流片使流体在管束间做三维螺旋运动,破坏了流体流动的连续性和稳定性,增强湍流强度从而强化传热,同时改变了管束间流体的速度场与温度场分布,旋流片强化传热的根本机理是改善了两场的协同关系。 展开更多
关键词 旋流片 强化传热 数值模拟 场协同原理
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三维翅片管外螺旋流动传热强化 被引量：14
14
作者 张正国 余昭胜 +1 位作者 方晓明 高学农 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期2531-2535,共5页
流体在螺旋隔板换热器的壳程类似于塞状流流动．几乎没有返混和流动死区．在相同压降下，其传热系数比普通的弓形隔板换热器高得多．以润滑油作为实验介质，研究了润滑油在螺旋隔板单管换热器的壳程传热和压降性能，并与光滑管进行了性... 流体在螺旋隔板换热器的壳程类似于塞状流流动．几乎没有返混和流动死区．在相同压降下，其传热系数比普通的弓形隔板换热器高得多．以润滑油作为实验介质，研究了润滑油在螺旋隔板单管换热器的壳程传热和压降性能，并与光滑管进行了性能对比．采用Wilson图解法分别分离出了螺旋隔板花瓣管和光滑管单管换热器的管程传热系数，并计算出各自的壳程传热系数，壳程传热系数相对误差为士3％．实验结果表明，在相同Reynolds数下，螺旋隔板花瓣管单管换热器的Nusselt数和压降△p分别是螺旋隔板光滑管单管换热器的2～2．7倍和1．3～1．4倍．与螺旋隔板光滑管单管换热器相比，螺旋隔板花瓣管单管换热器的传热性能的提高远高于压降的提高。证明在螺旋流条件下，花瓣管具有很好的传热强化性能． 展开更多
关键词 花瓣管 螺旋隔板 传热强化
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管壳式换热器壳程传热强化研究 被引量：7
15
作者 赵晓曦 邓先和 +1 位作者 陈颖 王杨君 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2001年第7期14-17,共4页
壳程的传热强化是管壳式换热器传热强化的一个重要方面。回顾了管壳式换热器壳程传热强化研究的发展。从流场和温度场协同配合作用的角度出发 ,研讨高效强化传热管的发展途径。指出壳程结构的优化必然同强化管束的优化组合相联系 。
关键词 管壳式换热器 强化管 壳程结构 计算 流体力学 传热强化
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压缩式制冷空调机组壳管式换热器的传热强化研究进展 被引量：6
16
作者 张正国 石国权 +2 位作者 徐涛 高学农 汪双凤 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期43-48,共6页
冷凝器和蒸发器是压缩式制冷空调机组中的重要设备,其传热系数的高低直接影响机组的效率和成本。采用强化传热技术是提高冷凝器与蒸发器传热性能的关键。对于管外冷凝传热强化,在Turbo-C管的基础上,将翅片从翅顶到翅根完全割裂,形成断... 冷凝器和蒸发器是压缩式制冷空调机组中的重要设备,其传热系数的高低直接影响机组的效率和成本。采用强化传热技术是提高冷凝器与蒸发器传热性能的关键。对于管外冷凝传热强化,在Turbo-C管的基础上,将翅片从翅顶到翅根完全割裂,形成断裂的三维翅片管,以减少表面张力作用下冷凝液在传热管表面粘滞特性对传热的影响。采用螺旋隔板替代冷凝器和干式蒸发器的弓型隔板,能改善壳程流体的流动与传热性能;针对降膜蒸发器的降膜蒸发区与满液蒸发区的不同特点,应分别采用不同类型的强化管,以提高蒸发器传热系数。 展开更多
关键词 热工学 强化传热 冷凝器 蒸发器 制冷空调机组
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缩放管内间隔插入旋流片的复合强化传热 被引量：7
17
作者 洪蒙纳 邓先和 +1 位作者 黄阔 李志武 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期16-19,25,共5页
为了获得较好的传热性能,提出一种在缩放管内间隔插入旋流片的复合强化传热方法,对以4种不同间隔插入旋流片的缩放管进行了传热与流阻实验研究,并与普通光滑圆管、缩放管空管、内插旋流片的光滑圆管三种结构的结果进行比较.实验结果表明... 为了获得较好的传热性能,提出一种在缩放管内间隔插入旋流片的复合强化传热方法,对以4种不同间隔插入旋流片的缩放管进行了传热与流阻实验研究,并与普通光滑圆管、缩放管空管、内插旋流片的光滑圆管三种结构的结果进行比较.实验结果表明:在实验范围内(3 400<Re<20 000),随着雷诺数的增大,强化传热效果增强;缩放管内插入长68mm、旋转角为180°的旋流片,当旋流片间隔为700mm时,其强化传热性能最佳,传热综合因子分别比光滑圆管、缩放管空管、内插旋流片的光滑圆管提高了21%、15%和16%,说明缩放管内间隔插入旋流片,具有良好的复合强化传热效果. 展开更多
关键词 强化传热 旋流片 缩放管
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旋流片支撑缩放管管束的复合强化传热 被引量：8
18
作者 王杨君 邓先和 李志武 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期2190-2193,共4页
提出了由旋流片支撑缩放管管束的管壳式换热器壳程结构,对壳程工质为空气时,4种类型旋流片和空心环分别支撑缩放管管束的传热与流阻性能进行了实验研究,并进行了相互比较。实验结果表明:工质为空气时,270-20.3、180-20.3两种旋流片分别... 提出了由旋流片支撑缩放管管束的管壳式换热器壳程结构,对壳程工质为空气时,4种类型旋流片和空心环分别支撑缩放管管束的传热与流阻性能进行了实验研究,并进行了相互比较。实验结果表明:工质为空气时,270-20.3、180-20.3两种旋流片分别与缩放管管束配合,均具有优良的复合强化传热性能。尤其是270-20.3旋流片与缩放管管束配合,当Reynolds数为2000～20000时,其强化传热综合评价因子比空心环与缩放管管束配合时平均高出18%。 展开更多
关键词 旋流片 缩放管 管束 强化传热
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立式蒸发式冷凝器的性能研究与强化实验 被引量：4
19
作者 吴治将 朱冬生 +1 位作者 赵强 涂爱民 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期112-116,共5页
利用竖直有机玻璃管建立立式蒸发式冷凝器性能测试实验平台,测试了进口风速、管高度、传热温差及插入螺旋线对冷凝器传热性能的影响.结果表明：在一定传热温差下,舍伍德数与液膜雷诺数近似呈线性关系,当插入螺旋线后近似呈二次曲线关系... 利用竖直有机玻璃管建立立式蒸发式冷凝器性能测试实验平台,测试了进口风速、管高度、传热温差及插入螺旋线对冷凝器传热性能的影响.结果表明：在一定传热温差下,舍伍德数与液膜雷诺数近似呈线性关系,当插入螺旋线后近似呈二次曲线关系;进口风速控制在3.3m/s以下可防止液泛现象的发生;存在着一个最佳换热管的高度范围（0.8～0.9m）,在该范围内出口空气的相对湿度最大;螺旋线线径与换热管内径之比在0.06～0.29之间时,可以起到明显的强化传热作用,使舍伍德数提高15%以上. 展开更多
关键词 竖管 蒸发式冷凝器 传热性能 强化 下降液膜
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纳米流体强化相变蓄冷特性的实验研究 被引量：17
20
作者 李新芳 朱冬生 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期11-13,16,共4页
在水基液中添加少量的纳米Cu颗粒(平均粒径为25nm),经超声波振荡和添加分散剂后,制备成分散稳定的Cu-H2O纳米流体。实验研究了纳米颗粒添加剂对水过冷度的影响,并采用红外热摄仪在线观察了纳米流体结晶过程的温度分布。结果表明,在水基... 在水基液中添加少量的纳米Cu颗粒(平均粒径为25nm),经超声波振荡和添加分散剂后,制备成分散稳定的Cu-H2O纳米流体。实验研究了纳米颗粒添加剂对水过冷度的影响,并采用红外热摄仪在线观察了纳米流体结晶过程的温度分布。结果表明,在水基液中加入纳米Cu粒子后,其过冷度明显降低,且随着纳米Cu质量分数的增加,流体的结冰时间缩短。Cu-H2O纳米流体的相变温度比水的提高了1℃,因此,纳米流体蓄冰时可以降低压缩机的输入功率,从而节约成本、减少能耗。 展开更多
关键词 Cu-H2O纳米流体 相变 蓄冷 过冷度
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