TBAB包络化合物浆水平管内的传热特性研究

TBAB包络化合物浆具有易生成、高潜热及可流动性等特点,是一种良好的蓄冷及潜热输送介质,在中央空调系统中表现出光明的节能前景.本文采用实验方法,研究了B型TBAB包络化合物浆在定热流密度条件下,水平不锈钢管内的对流换热特性,流速涵盖了层流-湍流.通过研究流速V、固相含量X_s对换热系数α的影响,发现"换热降低区"和再层流化现象,得到层流区与湍流区的临界线.最后整理出对流换热的无量纲准则式,其计算结果与实验结果的相对误差在±20%以内.     

包络化合物浆管内流阻特性的初步研究

针对一种新型潜热输送材料-TBAB包络化合物浆,因其在水平管内的流动阻力特性的影响因素众多,难以进行一步到位的实验研究.本文利用正交设计法,实验研究了影响流动阻力的三个因素-固相含量、管内平均流速和管径,得出了三者对流阻作用程度的大小关系,为下一步深入研究指明了方向.     

潜热输送介质颗粒沉降速度的固-液两相流模拟

颗粒的沉降速度是水力输送中的重要问题。中央空调系统或区域供冷系统中,使用TBAB包络化合物浆作为载冷介质进行潜热输送时同样面临输送安全问题。本文通过建立固液两相流模型,对管内截面速度分布和颗粒浓度分布进行模拟,根据颗粒分层情况判断其临界沉降速度,得到颗粒临界沉降速度随固相含量的变化规律,从而为安全输送提供依据。     

超临界水循环流化床两相流动特性的数值模拟

超临界水循环流化床是一种非常有应用前景的新型煤气化制氢反应器。本文基于双流体模型和颗粒动力学理论建立了超临界水循环流化床提升管两相流动特性的数值模型。考虑了两种曳力模型及湍流与层流模型对数值模拟结果的影响。研究结果表明EMMS曳力模型比Gidaspow曳力模型更适用于二维提升管两相流动的数值模拟,并发现层流模型预测的准确性优于湍流模型。基于上述模型,对比分析了气固与超临界水循环流化床提升管的流动特性,获得了表观流速对固相体积分数、颗粒轴向速度的影响规律。     

水合物浆体在水平细管中的流动特性研究

TBAB水合物浆体是一种有较好应用前景的蓄冷材料,作为空调的载冷剂,可以大幅度降低输送功耗.本文实验研究了质量分数为0~19.2%的TBAB水合物浆体在内径为2.0 mm和4.5 mm圆直管中的流动特性.通过测量水合物浆体的流量和压降得到其流动曲线,采用幂律模型描述浆体的流动特性,得到浆体的本构方程,实验测得的摩擦系数与关联式有较好的吻合。     

粗糙微管道内液体流动特性的实验研究

利用实验方法研究了粗糙度对矩形截面微管道内液体流动阻力特性的影响，采用微观粒子图像测速技术测量了粗糙微管道内的流场结构.实验结果表明：在层流状态下，3%—7%的相对粗糙度可以导致微管道内流动阻力的明显增加，在粗糙单元附近形成的压差阻力是导致流动阻力增加的主要原因.粗糙单元还会引起微管道内的流动失稳，导致粗糙微管道内层流向湍流的转捩提前. 关键词： 微管道 粗糙度 微观粒子图像测速 转捩     

竖直圆管中超临界压力CO2在低Re数下对流换热研究

本文对超临界压力CO2自下而上流过内径为2mm的加热圆管,在低进口Re (Rein≈1700)条件下的对流换热进行了数值模拟,并与实验结果进行了比较.结果表明,在进口雷诺数较低(Rein≈1700)而热流密度较高时,由于密度变化导致浮升力对流动产生扰动,流动从层流提前转变为湍流,换热大大增强并导致壁面温度的异常分布.使用LB湍流模型可以较好地模拟此时流动从层流向湍流的过渡现象,而采用层流与湍流相结合的分区计算方法的结果与实验测量值吻合得更好.由于浮升力的影响,径向速度呈M型分布,速度最大值在靠近壁面某处;当热流密度很大时,在管子中心区会出现回流.     

超声速层流/湍流压缩拐角流动结构的实验研究

在Ma=3.0的超声速风洞中, 分别对上游边界层为超声速层流和湍流, 压缩角度为25°和28°的压缩拐角流动进行了实验研究. 采用纳米粒子示踪平面激光散射(NPLS)技术获得了流场整体和局部区域的精细结构, 边界层、剪切层、分离激波、回流区和再附激波等典型结构清晰可见, 测量了超声速层流压缩拐角壁面的压力系数. 从时间平均的流场结构中测量出分离激波、再附激波的角度和再附后重新发展的边界层的增长情况, 通过分析时间相关的流场NPLS图像, 可以发现流场结构随时间的演化特性. 实验结果表明: 在25°的压缩角度下, 超声速层流压缩拐角流动发生了典型的分离, 边界层迅速增长失稳转捩, 并引起一道诱导激波, 流场中出现了K-H涡、剪切层和微弱压缩波结构, 而超声速湍流压缩拐角流动没有出现分离, 湍流边界层始终表现为附着状态; 在28° 的压缩角度下, 超声速层流压缩拐角流动进一步分离, 回流区范围明显扩大, 诱导激波、分离激波向上游移动, 再附激波向下游移动, 分离区流动结构复杂, 相比之下, 超声速湍流压缩拐角流动的回流区范围明显较小, 边界层增长缓慢, 流场中没有出现诱导激波、K-H涡和压缩波, 流动分离区域的结构也相对简单, 但分离激波的强度则明显更强. 关键词： 压缩拐角 层流 湍流 流动结构     

浆氮制备及其管内流动特性的实验研究

本文对冻结一融化法制备浆氮进行了研究,考查了真空泵抽速及冻结、融化时间对浆氮性质的影响,得到了制备含有细小固氮颗粒浆氮的方法。并研究了浆氮在内径10 mm的水平长直圆管中的流动性质。实验结果表明,当真空泵抽速大于4 L/s且冻结与融化时间分别为10 s与5 s时制备效率高且生成的固氮颗粒直径约1 mm。浆氮在水平圆管内流动时单位长度的压降略高于液相压降,且随流速和固相体积分数的增加而增加,在低速时固相体积分数对流动压降有明显影响。     

四丁基溴化铵水合物浆在蓄冷空调中的应用前景

TBAB水合物浆作为适用于空调工况的新型两相潜热输送载冷剂,可以大幅度降低冷量输送的功耗。通过添加成核剂的方法来降低所需的过冷度,制备方法简单节能,而且蓄冷特性出色,相变蓄冷温度与溶液的浓度密切相关,可通过调节溶液的浓度,获得与空调冷冻水一致的相变温度。根据非牛顿流体的特点,综述了国内外关于TBAB水合物浆流变方程的选择,列出了表观粘度及传热系数的计算方法,并指出TBAB水合物浆应用于蓄冷空调中的优点。