水平管内乙烷饱和流动沸腾传热实验研究

本文对乙烷在内径为8 mm的水平管内进行了饱和流动沸腾传热特性的实验测量。实验测量的压力范围为0.35～0.57 MPa,热流范围为13.2～65.9 kW·m~(-2),流量范围为55.3～92.2 kg·m~(-2)·s~(-1),并系统分析了质量流量、热流密度、含气率对饱和流动沸腾传热系数的影响。最后将实验结果同九种关联式进行了比较,渐进模型的两种关联式和增强模型的两种关联式计算结果较好,平均偏差都小于15%。     

有气流扰动下管流油水混合物粘度实验测量与计算模型

采用局部即时取样方法对水平管内油气水三相流动情况下各种混合比例的复杂混合物的流动粘度进行了实验研究,实验工质采用46号机械油、自来水和空气。以实验数据为基础提出了考虑流动参数变化影响的反相点预测关联式。考虑到管内油水两相的混合发展过程,以局部即时取样的实验数据为基础,提出了一个气流扰动下管内流动条件下油水混合物粘度的预测关系式,该模型考虑了油水两相本身的物性以及流动因素的影响。指出考虑流动参数影响的粘度预测模型能大大提高油气水三相流动情况下油水混合物实测粘度的预测精度。     

不同组分天然气在绕管内流动传热特性数值研究

针对目前LNG绕管换热器设计时,考虑不同天然气组分对流动换热性能的影响,采用数值模拟方法分析了不同组分天然气在绕管内流动的传热特征。研究采用6.4MPa的6组不同组分的甲烷和乙烷混合物作为工质,探讨了混合物乙烷组分比重、雷诺数Re、普朗特数Pr对压降和努塞尔数Nu的影响。结果表明:在气态时随着乙烷组分比重的增加,混合物压降随Re数增加幅度变小;而在液态时混合物压降则随着混合物中乙烷组分比重的增加,压降随Re数增加幅度变大。在气态时乙烷组分增大有利于传热,而在液态时乙烷组分增大不利于传热,最后根据模拟结果拟合出适用的Nu公式。     

多元混合物池内核态沸腾换热关联式研究进展

主要针对三元混合物的池内核态沸腾换热实验及关联式拟合进行了总结.在使用统一的方程(α/αid=1/(1 k))的情况下,将众多研究者提出的对关联式中两个主要元素(理想传热系数αid及影响因子k)的计算方程进行了详细比较.分析了现有关联式的不足,并探讨了多元混合物沸腾换热关联式发展的新动向.     

含醇二元体系表面张力预测模型

表面张力是重要的物性参数之一,与人们的生产生活密切相关.醇类及其混合物具有重要的工业应用价值.含醇混合物作为特殊的缔合体系,由于氢键的存在,性质复杂.本文应用密度梯度理论结合比容平移后的Peng-Robinson状态方程,回归了醇、水纯净物的作用因子关联式系数,建立了混合物的表面张力预测模型,计算了含醇二元缔合体系的表面张力,该模型不含有任何需要混合物表面张力实验数据回归确定的经验可调参数,对绝大多数含醇混合物具有很好的通用性和计算精度.     

多元混合工质泡点和露点的推算研究

本文在对二元和三元混合液的泡点和露点研究基础上,导出了理想混合物的泡点压力和露点压力与组分的关系式,并通过对R401(A/B/C)、R407(A/B/C/D/E)、R409(A/B)等系列三元混合物的研究,推荐了多元混合物泡点压力和露点压力与对比温度的关联式,上述算法和推算式通过多种混合工质的实验值或文献推荐值比较检验,平均偏差在1%以内,个别点的最大偏差也就在2%左右,满足工程使用精度。     

内螺纹管两相流冷凝压降的理论分析

为研究理论模型关联式对内螺纹管内流体冷凝压降的预测效果,本文首先对管内压降产生机制、理论模型拟合机理进行了阐述,而后基于4种内螺纹管内R1234yf流动冷凝压降实验数据,对所选的5个分相模型关联式、2个均相模型关联式的预测效果进行了校核。校核结果显示:由于关联式对管内流体流动机制的假设工况与流体实际流动工况相近,文献[12]、[13]提出的关联式对管内压降表现出较好的预测效果,而文献[8]、[15]基于人字齿管压降数据拟合的关联式均不适用于管内压降的预测,此外,文献[16]、[18]提出的均相模型关联式对管内压降的预测误差虽不大,但预测精度受肋片结构的影响较大。     

入口压力对天然气超声速液化特性的影响

为研究入口压力对天然气混合物超声速液化特性的影响规律,建立了三维双组分天然气混合物超声速凝结流动数学模型,对Laval喷管内双组分混合物凝结流动进行了数值模拟,得出了沿Laval喷管轴向的参数分布,通过开展双可凝组分气体凝结相变实验,对比发现数值模拟与实验结果基本一致,说明了所建立的数学模型及计算方法的正确性。还研究了入口压力对甲烷-乙烷混合物超声速液化特性的影响,结果表明,保持Laval喷管入口温度及组成不变,增大入口压力,混合气体成核位置前移,成核率、平均液滴半径、液相质量分数均随之增大,即入口压力越大,混合气体在Laval喷管内越易发生凝结,在实际生产中可以通过调节入口压力来促进天然气的凝结,提高Laval喷管的液化效率。     

二元无规混合系统的有效介质理论

本文从二元无规混合物的两种不同拓扑结构出发,在Maxwell-Garnett理论的基础上,提出一种自洽的方法以改进类平均场的Bruggeman有效介质理论。导出了二元无规混合物有效电导率的普适式,研究了一些实际材料的电导率和热导率问题,理论计算结果与实验数据符合甚好。 关键词：     

基于混合工质的LNG冷能分段利用研究

LNG冷能释放可分为液相区、气液两相潜热区和气相区,基于以上特点建立了与之相匹配分段的三级朗肯循环发电工艺,循环介质分别采用甲烷-乙烷-丙烷的混合物、乙烯和乙烷-丙烷-正戊烷的混合物。文章对此系统进行了模拟核算与热力学分析。结果表明,当气相区循环采用低温烟气余热时,LNG的冷能的效率可达到41.15%,比单级朗肯循环效率(21%)提高了20.15%。若三级循环均采用烟气余热作为热源时,LNG效率可达到54.33%,远远高于常规发电方式。当换热器1的出口温度为-98℃,换热器3的进口温度为-60℃时,该工艺的效率存在最大值58.45%。     

非共沸混合工质水平管内凝结换热折算因子的实验关联

1前言前文山提出了计算环状流和波状分层流型下非共沸混合工质在水平管内凝结的换热系数的折算方法。租界面温度Ti的取值对计算结果影响很大。现在常用的方法是根据液膜和气相区传热传质的经验公式确定问，不仅计算工作量大，且无公认的计算方式。这给工程计算带来许多不便。本文取Ti二（Tv十几w，即气相温度Tv和壁面温度见的算术平均值，以计算相界面上的平衡参数，并将前文中的折算因子计算式改为如下形式：对环状流将由于相界面温度的取法所引起的误差归于用实验数据确定的经验系数A、B与经验指数p、q。式中Ja为雅各布数，无量纲温度0…     

Heat transfer at evaporation of falling films of Freon mixture on the smooth and structured surfaces

The paper presents the results of experimental investigation of heat transfer and hydrodynamics of falling films of binary mixtures of R21 and R114 freons on the surfaces with complex configuration. The vertical tubes of 50-mm diameter with the smooth and structured surfaces, made of D16T alloy, were used as the working sections. The range of film Reynolds number at the inlet to the working section was Re =10÷155. The image of wave surface of the falling liquid film was visualized and recorded by a high-speed digital video camera. At evaporation the heat transfer coefficients on the smooth and structured surfaces are determined by the liquid flow rate and weakly depend on the heat flux. At low liquid flows, the heat transfer coefficients on the structured surface decrease in comparison with the smooth surface because of liquid accumulation and enlargement of efficient thickness in microtexture channels. At high liquid flows, a change in the structure of the wave film surface leads to an increase in heat transfer coefficients in comparison with the smooth surface.     

Flow condensing heat transfer of R410A,R22, and R32 inside a micro-fin tube

An experimental study of condensation heat transfer characteristics of flow inside horizontal micro-fin tubes is carried out using R410A, R22, and R32 as the test fluids. This study especially focuses on the influence of heat transfer area upon the condensation heat transfer coefficients. The test sections were made of double tubes using the counter-flow type; the refrigerants condensation inside the test tube enabled heat to exchange with cooling water that flows from the annular side. The saturation temperature and pressure of the refrigerants were measured at the inlet and outlet of the test sections to defined state of refrigerants, and the surface temperatures of the tube were measured. A differential pressure transducer directly measured the pressure drops in the test section. The heat transfer coefficients and pressure drops were calculated using the experimental data. The condensation heat transfer coefficient was measured at the saturation temperature of 48°C with mass fluxes of 50–380 kg/(m²s) and heat fluxes of 3–12 kW/m². The values of experimental heat transfer coefficient results are compared with the predicted values from the existing correlations in the literature, and a new condensation heat transfer coefficient correlation is proposed.     

R32/R134a在微通道内流动沸腾特性

研究非共沸混合工质R32/R134a(质量比,25%/75%)在水平微尺度通道内流动沸腾换热规律。在各种工况下进行了非共沸混合工质R32/R134a在水平微尺度管道内流动沸腾换热的实验,考察了质量流量G、热流密度q、质量干度x对微尺度通道内流动沸腾换热系数的影响。研究表明:在热流密度、质量流量都较低的区域,对细管道,换热系数与热流密度的关联度较大;而对微管道,换热系数受影响的因素比较多,并在干度为0.6时出现"干涸"现象,使得换热系数急剧下降。在质量流量高的区域,对细管道,热流密度对换热系数的影响很小;而对微尺度管道,当干度为0.06时换热系数发生转变,随质量干度的增加先减小后增大,热流密度增大到一定的阶段后,换热系数不再随热流密度变化。     

Evaporative Heat Transfer Characteristics of R404a and R134a under Varied Heat Flux Conditions

The two-phase heat transfer coefficients of R404A and R134a in a smooth tube of 7.49-mm inner diameter were experimentally investigated at low heat and mass flux conditions. The test section is a 10-m-long counter-flow horizontal double-tube heat exchanger with refrigerant flow inside the tube and hot fluid in the annulus. The heat transfer coefficients along the length of the test section were measured experimentally under varied heat flux conditions between 4 and 18 kW m^?2 and mass flux ranging between 57 and 102 kg m^?2 s^?1 (2.5 to 4.5 g s^?1) for saturation temperatures of ?10°C, ?5°C, and 0°C. The saturation temperatures correspond to pressures of 4.4, 5.2, and 6.1 bar for R404A and 2.0, 2.4, and 3.0 bar for R134a, respectively. The results showed that under the tested conditions, the contribution of the nucleate boiling mechanism is predominant in the heat transfer coefficient throughout the flow boiling process. The Kattan–Thome–Favrat flow pattern maps confirm the occurrence of stratified and stratified-wavy flow patterns for all of the tested conditions. The average heat transfer coefficient of R404A is estimated to be 26 to 30% higher than that of R134a for the same saturation temperature.     

Subcooled Flow Boiling Heat Transfer to Water and Ethylene Glycol/Water Mixtures in a Bottom-heated Tube

Subcooled flow boiling heat transfer experiments were performed with water and ethylene glycol/water mixtures at five flow velocities and four fluid inlet temperatures. Both turbulent flow and laminar flow were tested in a special test facility with its experimental test section heated from the bottom surface only. Boiling curves and subcooled flow boiling heat transfer coefficients of the tested fluids were determined from the experimental measurements. Predictive correlations of the subcooled flow boiling heat transfer coefficients were developed based on the experimental data. Comparisons are presented of wall temperatures between the experimental measurements and the correlation predictions.     

R134a在板式换热器中的凝结换热实验研究

本文对R134a在板式换热器内的凝结换热特性进行了实验研究,通过测量换热器中冷却水及板壁温度获得了局部凝结换热系数随蒸气干度、质量流量及热流密度的变化关系.实验结果表明,凝结换热系数随着蒸气干度增加而增加.文章还将实验结果与部分文献数据进行了比较与分析.本文的研究为换热准则关系式的发展提供了实验数据.     

R410A在水平内螺纹管中沸腾换热实验研究

对于非共沸混合制冷剂R410A在外径9.52mm、5mm的两种不同的几何参数的内螺纹的流动沸腾换热进行了实验研究,分析讨论了制冷剂质量流速、管外水流量变化、强化管的参数、强化管的压降对换热系数影响以及其机理。试验的结果表明:换热系数随着流量的增大而增大,管径的大小对换热系数的影响较大,在相同的流量下,9.52mm的换热系数比5mm的大到110%~230%,5mm管的压降比9.52mm的大200%~300%。     

R410A与R22在水平微翅管内流动沸腾传热特性研究

建立了水平管流动沸腾试验台,采用恒热流加热方法,对 R410A 在水平微翅管内流动沸腾特性进行了实验研究,分析了影响 R410A 在水平微翅管内换热系数的因素,考察了工质质量流量、热流密度、质量干度以及微翅管的几何参数对工质的流动沸腾换热性能的影响关系.通过对比 R410A 与 R22 的实验数据,分析比较二者的换热系数,结果表明R410A 与 R22 相差不大,R22 比 R410A 的换热系数大约高 7.5%.     

降膜式液膜蒸发器换热特性的实验研究

1引言降膜式蒸发器由于具有很高的换热强度和易操作性，在化工、食品、制冷和海水淡化等工业中得到了广泛的应用。对于垂直降膜的流动和换热特性，前人已经进行了很多的研究［‘－’］。但是绝大部分的研究工作都局限于单侧液膜的传热与流动问题，缺少对实际工程上采用的降膜蒸发器在同时考虑双侧传热时的实验结果。同时，大部分实验研究中采用恒热流的电加热方式，而对于工程上常用的蒸汽加热的恒壁温情况实验结果较少。此外，管壁材料对蒸发器换热性能的影响也需要进一步的研究。本文采用模拟工程上的竖直管降膜式蒸发实验装置，对不锈钢…