热交换器表面镀层对传热性能的影响

采用化学镀的方法对热交换器表面进行表面改性,使其换热表面沉积一层表面能不同的均匀镀层。传热实验表明,随着磷含量的增大,凝结传热系数增大。进一步可视化实验研究表明,镀层换热表面均表现为珠膜共存状态,增大镀层的磷含量,换热表面促进珠状凝结的效果更加明显。这归于镀层降低了传热表面的表面能值。     

镍-磷/纳米碳管化学复合镀层的研究

采用化学复合镀方法,在基体铜片上进行Ni-P／纳米碳管复合镀．用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和显微硬度计等实验手段研究复合镀层的组织、结构和性能．结果表明:随着镀液中纳米碳管含量的增加,复合镀层表面的颗粒变小且密度增加;复合镀层的硬度随纳米碳管含量的增加而提高;此外,纳米碳管的加入,使镀层由非晶变成了纳米晶,促进了复合镀层的晶化．     

厚度不均对纳米多孔镀层发热极限及熔毁失效的影响

采用纳米多孔膜可以实现新型的具有极高热流密度的薄液膜沸腾相变传热。在薄液膜沸腾的基础研究中,通过在纳米多孔膜表面加工纳米级别厚度的铂镀层实现加热和测温。通过扫描电镜观察,发现实验样品残骸表面有“河流”状形貌形成,结合元素分析推断铂镀层局部发生热熔。本文对铂镀层进行简化并建立电网络模型,计算并分析了铂镀层局部厚度不均对整体发热极限及熔毁失效的影响。分析结果表明,镀层厚度的不均,将会使镀层在达到极限热流密度后,极易出现“河流”状熔毁,使镀层永久失效;而厚度更加均匀的铂镀层,有助于获得更高的极限热流密度。     

PMMA低温表面液滴凝结过程的实验研究

为了解不同温度下有机玻璃(PMMA)表面蒸汽凝结相变、液滴生长以及传热的过程,对有机玻璃表面的液滴冷凝过程进行了可视化实验观测,将液滴的凝结形态、面积率、接触角及尺寸变化等参数进行了分析并绘制出变化曲线,发现蒸汽在有机玻璃表面凝结时可形成颗粒分明的珠状液滴,凝结时间越长液滴直径越大;底板温度越低,面积率越大,接触角越大。控制以上变量可以有效改善蒸汽凝结效果,有利于提高热量传递效率,为液滴相变(汽-液)特性和换热表面结霜除霜技术提供理论支持。     

水和酒精Marangoni凝结换热特性研究

本文首先构造了一个在常温水冷却时,纯水蒸汽凝结时表面温度差可以达到11℃的黄铜试件。利用该试件在蒸汽流速为0.3m/s时,进行了不同浓度水-酒精混合蒸汽以及纯水蒸汽的凝结换热特性和凝结状态的实验研究。实验结果表明:由于凝结表面存在温度差,水-酒精混合蒸汽出现珠状凝结,凝结换热系数最大可以达到纯水蒸汽凝结的2.8倍;混合蒸汽凝结换热系数随表面过冷度减小而增加,并在较小过冷度时出现陡增;凝结换热量随表面过冷度增加存在最大值;观察得出了不同表面过冷度下不同酒精浓度时的凝结状态。     

Preparation and Characterization of Nanostructured Ni-TiN Composite Films

在悬浮有TiN纳米颗粒的镍镀液中,采用直流电镀方法制备了Ni-TiN纳米复合镀层. 采用原子力显微镜、X射线衍射仪和透射电镜等手段对镀层结构、表面形貌、耐蚀性能、硬度和热稳定性等进行了研究,并且与传统镍镀层的相应性能进行了比较. 结果表明,复合镀层在耐腐蚀性、硬度和热稳定性等方面都比传统镍镀层有了显著提高;由于电流密度对阴极析氢和镍晶粒的成核/生长速率的影响,Ni-TiN纳米复合镀层的硬度随着电镀电流密度的增加而轻微减小.     

水平表面混合蒸气Marangoni凝结瞬态过程特性的实验研究

本文设计、搭建了水平表面上凝结换热实验系统,对水-酒精混合蒸气Marangoni凝结的瞬态过程进行了实验研究。研究发现:随着冷却水温度、酒精蒸气浓度的升高,在凝结瞬态过程中,表面过冷度先出现周期性变化,进而周期性减弱直至出现不规律变化。蒸气流速的升高总会促进表面过冷度出现周期性变化。结合实验过程中凝结形态变化规律,总结得到了凝结瞬态过程中的三种典型类型:成膜类型、液珠周期性运动类型与液珠不规律运动类型。     

珠状凝结换热的数学物理模型及数值模拟

首次应用随机分形模型建立了珠状凝结液滴的空间和尺度分布,然后利用已有的单个液滴的传热规律,得到了冷凝壁面的换热边界条件,进而求解冷凝壁的温度分布,最后得到了平均的珠状凝结换热系数.应用上述模型对铜表面以水为介质的冷凝壁换热进行了直接数值模拟,并与各种压力条件下的试验数据进行了比较.     

水平三维肋管管外凝结换热实验与分析(I实验研究)

本文对不同饱和蒸汽温度下R11在水平Thermoexcel-C管的管外凝结换热性能进行了实验研究。实验结果表明:随着饱和蒸汽温度的提高,C管的凝结换热系数下降。C管凝结换热强化的主要机理在于孤立三维齿结构增大了表面张力减薄凝结表面液膜厚度的作用,而C管凝液淹没区小于相同肋间距的低肋管,且在淹没区内的凝结换热大于低肋管。     

湿空气掠过竖直冷表面凝结的实验研究

实验研究了湿空气掠过普通铝箔、亲水铝箔以及浸油处理后的坚直冷表面凝结时的显热和潜热传递,结果表明:湿空气凝结速率不高时,亲水表面上的凝结液更易于铺展,质量传递性能较好,比易于成珠的普通表面传热性能好.油污的存在增加了亲水表面质量传递和热量传递的阻力,但对普通表面的影响很小;较低的凝结速率使凝结液流动复杂化,流态由重力和...     

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.     

水蒸汽在水平三维微肋管内的凝结换热及阻力特性

本文以水蒸汽为工质对水平三维微肋管内凝结换热及阻力特性进行了实验研究．与光管和二维管相比，在相同条件下，实验中效果最好的T3管全长平均凝结换热系数分别提高了113％～410％和20％～65％，同时，与二维管相比流动阻力增加较小，最大值不超过6．3％．比较另两种管型（T1，T2管）也证明三维管以较小的流阻增加为代价换取了明显的强化效果．     

伴随有水蒸气凝结的烟气对流换热的实验研究

本文通过实验研究了冷凝式燃气热水器中烟气伴随有水蒸气凝结的受迫对流换热过程。着重介绍实验系统、测试方法和对塔板式换热器和肋片板式换热器的实验研究结果。实验表明,有水蒸气凝结时的烟气对流换热系数远大于无凝结时的换热系数,可提高数倍。在冷凝式换热器中,塔板式换热器的换热系数大于肋片板式换热器。     

不凝气体对R123凝结换热的影响

对氟利昂 R123 在水平单管外的凝结换热性能进行了试验研究,试验管为光管和五根强化管.目的是获得不凝气体对 R123 蒸气凝结时最佳肋密度的影响.试验结果表明:光管管外 Nusselt 理论值与实验数据偏差在±5%以内.对于含 8%不凝气体的 R123 在低肋管外的凝结换热,在肋密度为 1475 翅/米时可以获得最佳的换热性能.含不凝气体的 R123凝结换热系数显著下降,其管外换热系数约为纯蒸气的 20%～25%.随着肋密度的减小,不凝气体对凝结换热的影响逐渐减弱,但其最佳肋间隙仍保持不变,均为 0.32 mm.     

细圆管内流动凝结换热的实验研究

通过实验,分析细圆管的倾斜角度和管径对管内蒸气流动凝结换热的影响。利用实测的管壁温度变化。估计凝结液沿周向的分布。探讨不同倾角和管径条件下;重力作用影响凝结换热的机制。研究表明,在小尺度下,重力的影响受蒸气剪切力和表面张力作用而削弱,现有通行的关联式不适用于细圆管内的凝结换热。     

水平管内凝结换热研究现状及展望

鉴于水平管内凝结在冷凝器中有着广泛的应用。从实验和模型两个方面,综述了国内外对水平管内流动凝结换热的研究。对多种公开发表的制冷工质凝结换热关联式的适用性和准确性进行了分析。同时指出了现有研究方法和研究内容的不足,以及应进一步深入研究之处。     

Dropwise Condensation of Steam on a Small Tube Bundle at Turbine Condenser Conditions

Application of dropwise condensation to utility turbine condensers is investigated by comparing the thermal performance of dropwise and filmwise bundles at industrially relevant conditions. Steam and steam-air mixtures were condensed on bundles of in-line, titanium tubes. The row-by-row heat transfer coefficients are presented against bundle position. They show the expected behavior for filmwise condensation but demonstrate a different one for dropwise. In air-free steam, the dropwise heat transfer coefficients are much larger and do not vary significantly with bundle position. In air-steam mixtures the dropwise values decrease similarly to their filmwise equivalents. The findings are in accord with those found for other geometries. The findings indicate that significant reductions in condenser size can be obtained if permanent dropwise condensation can be produced at industrially relevant conditions.     

一种内螺纹强化管的冷凝实验研究

实验研究了环保替代制冷工质R410A、R22在水平强化管内冷凝换热特性,探索了热流密度、水流速度对换热特性、压降的影响。实验测试管为内螺纹强化管,长度为5.2 m,外径为9.52 mm。实验结果表明:制冷剂R410A、R22的传热系数和压降随热流密度的增大而增大,同时内螺纹管的换热系数还随管外冷却水流量的增加而升高,压降随冷凝温度的升高而降低,而R410A比R22有更好的换热效率和较小的压降。     

Preparation of the Ni-P composite coating co-deposited by nano TiC particles and evaluation of it's corrosion property

In current research, low carbon steel plates were coated by Ni-P electroless method. The effect of adding different concentrations (ranging from 0.01 g/l to 0.5 g/l) of TiC nano-sized particles to the plating bath on deposition rate, surface morphology and corrosion behavior of Ni-P-TiC composite coatings were investigated. The surface morphology and the relevant structure were evaluated by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). Corrosion behavior of the coated steel was evaluated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarization techniques. The results showed that addition of TiC nano-particles to Ni-P electroless bath not only changes the surface morphology of Ni-P coating, but also improves corrosion resistance of the steel in comparison with TiC free Ni-P electroless coating. In addition, the deposition rate of coating was also affected by incorporation of TiC particles. It was also found that improvement in corrosion resistance largely depends on the phosphorous and TiC concentrations on the coatings.