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《浙江大学学报(A卷英文版)》2020,(2)
目的:面向液体火箭发动机再生冷却,针对较高亚临界压力下单个垂直微小通道中液氮的流动沸腾传热特性开展实验研究,讨论并分析热流密度、密流和入口压力对沸腾曲线和局部换热系数的影响,以获得液氮在微小通道中较高亚临界压力下的流动沸腾传热机理及实验关系式。创新点:1.通过工况参数对沸腾曲线和局部换热系数的影响分析,得到液氮在微小通道中较高亚临界压力下的流动沸腾传热机理;2.提出微小通道中较高亚临界压力下的流动沸腾传热修正关系式。方法:1.通过实验方法,得到液氮在微小通道中较高亚临界压力下的沸腾曲线和局部换热系数;2.通过实验与理论分析相结合,得到液氮在微小通道中较高亚临界压力下的流动沸腾传热机理;3.通过理论分析,将实验结果与六种预测关系式进行比较,并根据实验数据提出一种改进的实验关系式(表7)。结论:1.热流密度对换热系数有较大影响,随着热流密度的增大,出现了三种变化趋势;2.在实验范围内,密流的增大抑制了核态沸腾,并且降低了环状流的局部换热系数;3.入口压力的增大在较大干度范围内增大了局部换热系数,直到局部蒸干的出现;4.综合考虑核态沸腾和局部蒸干两种主导传热机理,在Tran关系式的基础上提出了一种适用于较高亚临界压力条件下微小通道中液氮流动沸腾的修正实验关系式(平均绝对误差为19.3%)。 相似文献
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《实验室研究与探索》2016,(8):5-9
为研究不同测温方式对圆管外凝结换热系数的影响,搭建了混合蒸气圆管外凝结的换热实验台,进行了不同浓度和蒸气流量的实验。分别采用Gnielinski关联式法、两孔法和单孔法进行壁温的测算及换热系数的计算,并进行了误差分析。实验包含纯水蒸气和不同浓度的酒精蒸气,实验数据处理采用Gnielinski关联式计算壁温,并得出理论的管外凝结换热系数,实测数据用两孔法和单孔法推导管外壁温度并计算管外凝结换热系数。运用Gnielinski关联式迭代计算理论温度,与两种实测的推算温度存在-10%~+20%的差别,导致得出的管外凝结换热系数存在较大的误差,即-40%~+50%。而用两孔法和单孔法计算,发现换热系数误差范围基本在-20%~+20%。 相似文献
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华亮 《洛阳工业高等专科学校学报》2014,(2)
以空气为介质,在Re=600~2 100范围内采用数值模拟方法对带涡产生器的扁管管片式散热器的换热性能进行了研究。结果表明截面平均数与涡通量具有相同的变化趋势,截面涡通量可以作为一个有效的衡量换热能力的物理量;相邻两排涡产生器产生的涡会发生干涉,进而影响散热器换热能力;涡通量峰值的大小与交错系数有关,交错系数值较小时涡通量峰值较大。 相似文献
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吴国洪 《金华职业技术学院学报》2006,6(6):11-13,61
鳍片管传热性能分析对各种换热元件的设计有着重要意义,目前工业应用中大多基于设计经验。本文利用通用有限元分析软件ANSYS10.0的APDL语言编写仿真程序,对雷诺数在6400左右的电站锅炉环形鳍片管单管换热过程进行数值分析,得到平均换热系数。并详细分析了不同的鳍片管结构尺寸和不同工况对传热特性的影响规律。为电站锅炉环形鳍片管的结构设计与优化提供参考。 相似文献
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《实验室研究与探索》2016,(10):64-67
对铜光管和铜高通量管在不同的热流密度下的传热性能进行了实验研究,管内工质质量分数为70%的乙二醇水溶液,管外工质为饱和水蒸汽。结果表明,高通量管的强化传热性能非常明显,在实验范围内,高通量管的沸腾传热系数是光管的1.55~1.96倍,冷凝传热系数是光管的1.56~1.67倍,总传热系数是光管的1.54~1.87倍。对实验数据进行了分析,得到了高通量管在乙二醇水溶液和饱和水蒸汽中的传热关联式。根据此关联式,进行了高通量再沸器和普通再沸器的对比设计,高通量再沸器可节省换热面积33.5%。 相似文献
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以水一水换热为实验对象,研究了螺旋隔板单管换热器的传热与流阻性能。实验结果表明,在相同的Re值下,螺旋隔板花瓣管单管换热器的壳程传热准数Nu是螺旋隔板光滑管单管换热器的2—4倍,压降只是它的1．4—1．8倍,证明花瓣管具有十分优越的强化传热性能,其与螺旋隔板搭配构成的换热器具有良好的传热与压降性能。在实验范围内,花瓣管翅片高度的增加、翅间距的减少都有利于传热强化性能的提高。 相似文献
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为研究一种新型强化传热管的传热效果,对光管、普通翅片管和螺旋槽式翅片管在不同流量条件下的传热特性进行了比较研究.实验中管程工质为水蒸气,壳程通入饱和液态水作为冷源.结果表明,螺旋槽式翅片管的换热量明显高于光管和普通翅片管,并且随着流体流量的增加,传热效率的提高也更加明显.当蒸汽温度140℃时,螺旋槽式翅片管沸腾传热系数... 相似文献
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This study addresses heat transfer performance of various configurations of coiled non-circular tubes, e.g., in-plane spiral ducts, helical spiral ducts, and conical spiral ducts. The laminar flow of a Newtonian fluid in helical coils made of square cross section tubes is simulated using the computational fluid dynamic approach. The effects of tube Reynolds number, fluid Prandtl number, coil diameter, etc., are quantified and discussed. Both constant wall temperature and constant heat flux conditions are simulated. The effect of in-plane coil versus a cylindrical design of constant coil, as well as a conical coil design is discussed. Results are compared with those for a straight square tube of the same length as that used to form the coils. Advantages and limitations of using coiled tubes are discussed in light of the numerical results. 相似文献
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Inverse heat conduction method （IHCM） is one of the most effective approaches to obtaining the boiling heat transfer coefficient from measured results. This paper focuses on its application in cryogenic boiling heat transfer. Experiments were conducted on the heat transfer of a stainless steel block in a liquid nitrogen bath, with the assumption of a 1D conduction condition to realize fast acquisition of the temperature of the test points inside the block. With the inverse-heat conduction theory and the explicit finite difference model, a solving program was developed to calculate the heat flux and the boiling heat transfer coefficient of a stainless steel block in liquid nitrogen bath based on the temperature acquisition data. Considering the oscillating data and some unsmooth transition points in the inverse-heat-conduction calculation result of the heat-transfer coefficient, a two-step data-fitting procedure was proposed to obtain the expression for the boiling heat transfer coefficients. The coefficient was then verified for accuracy by a comparison between the simulation results using this expression and the verifying experimental results of a stainless steel block. The maximum error with a revised segment fitting is around 6%, which verifies the feasibility of using IHCM to measure the boiling heat transfer coefficient in liquid nitrogen bath. 相似文献
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提出过冷流动沸腾热传递的分形模型,根据加热表面活化点的分形分布得到了过冷流动沸腾热流密度的表达式。从该模型中发现过冷流动沸腾热流密度是壁面过热度、流体的过冷度、流体的主流速度与流体的接触角、流体物理特性的函数关系,并且没有增加新的经验常数。模型预测的结果与实验数据进行了比较,两者是极好的吻合。 相似文献
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对弹性管束水-水换热器的传热与阻力特性进行了研究。主要分析了换热器在不同工况下的传热系数的变化规律;研究了弹性管束在管外流体和管内流体的共同诱导作用下,管外和管内对流换热的情况;并对管程和壳程的流动阻力损失进行了实验测量,得出了管程和壳程的阻力损失变化的规律,以及换热器管程阻力损失的计算方法。 相似文献
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建立了含内热源的液池内自然对流与冷却盘管内强制对流耦合传热的三维物理、数学模型,进行了相应的数值模拟计算。分别对不同内热源强度,不同冷却流体流量下液池内流体温度场以及液池与盘管内溶液换热系数进行了分析,得出换热系数随内热源强度和冷却流体流量的变化曲线,并与实验值进行了比较。结果表明盘管冷却传热模型能够较好的反映液池内的换热。 相似文献
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介绍了一种用于强化管壳式换热器壳侧传热和支撑管束的螺旋折流片新型结构,该结构是对换热器管子相间地套上螺旋折流片以产生旋涡流动.研究模型是在正方形布置的4个管子中的2个对角管子套上螺旋折流片后形成的通道,利用FLUENT软件对该上述四管通道模型的流场和温度分布情况进行了数值模拟;分析了四管通道模型中螺旋折流片对强化传热和流动阻力随雷诺数的变化关系的影响.算例结果显示该新型结构可比相同尺寸的光管通道中的情形传热系数提高约40%～55%,同时也将伴随较高的流动阻力.可以相信螺旋折流片式换热器将会在许多工业领域有良好的应用前景. 相似文献
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An experimental study on heat transfer and resistance coefficients of linearly arranged smooth and spirally corrugated tube bundles in cross-flow was performed. The heat transfer and resistance coefficients are presented in this paper with transverse and longitudinal tube-pitch and tube geometries taken into account. The experiment's results can provide technical guidelines for application to horizontal air preheater with arranged in-line spirally corrugated tube bundles, especially to the air preheater for CFBCBs (Circulating Fluidized Bed Combustion Boilers). 相似文献