微牛物污垢形成的传热传质模型

为研究循环冷却水中微生物污垢的形成,本文综合考虑微生物的传质和吸附过程,建立了微生物污垢形成的传热传质模型。该模型基于微生物生长动力学原理,建立了水质参数与污垢热阻的关联关系,并考虑了微生物比生长速率、致垢物质的沉积与脱除速率。通过微生物污垢动态模拟实验,对相关参数进行分析测量,以验证该传热传质模型准确性。实验结果表明:由该模型计算的污垢热阻预测值能够与实验结果很好吻合,验证了该模型的正确性,其综合预测误差为5.8%。     

光管内CaCO_3结垢对管内传热影响的阶段及机理

本实验对不锈钢管内CaCO_3污垢的沉积过程进行了分段研究。测得传热系数后,获得了污垢热阻,并用电镜扫描(SEM)获得了污垢分布随时间的变化.实验结果表明:在不锈钢管内CaCO_3污垢沉积的初始阶段,传热系数增大而非减小,出现负污垢热阻,说明CaCO_3污垢初始阶段的沉积有利于传热,经过一段时间的沉积后才会出现正污垢热阻。电镜扫描(SEM)结果表明,污垢沉积的初始阶段,污垢结晶以星状点分布于管内壁,随着沉积时间的增长星状点变得密实,这种不完全覆盖使得流体在流经污垢时产生扰流,增强了传热效果。随着时间推移,结晶污垢的覆盖面积逐渐增大,污垢热阻逐渐增加,传热系数减小。     

管内CaCO_3污垢形成过程的数值模拟

本文以圆管内 CaCO3 污垢的形成过程为研究对象,从传热传质的角度建立了一个圆管内 CaCO3 污垢形成过程的数学模型,利用化学反应模型对圆管内 CaCO3 污垢的形成过程进行了数值模拟,得到了 CaCO3 污垢的沉积率、剥蚀率以及污垢热阻随时间的变化规律.     

微粒污垢剥蚀机制研究

本文分析了微粒污垢的形成过程，研究了其剥蚀机制，解释了出现污垢诱导期的原因，并重新定义了微粒污垢的诱导期．利用湍流猝发理论导出了一个新的微粒污垢分析模型，该模型的特点是以易测参数表示污垢热阻．在实验室进行了气侧微粒污垢的实验研究。积累了必要的微粒污垢数据并验证了分析模型的正确性．     

外螺旋槽管污垢特性的实验研究

本文采用污垢热阻动态监测方法,考察了冷水硬度、温度、流速及几何参数对外螺旋槽管污垢特性的影响,结果表明:螺旋槽管参数对污垢热阻有显著影响,螺距最小的螺旋槽管具有最小的污垢热阻,当螺距增大时,污垢热阻的增长未出现单调变化;温度的升高导致污垢热阻的增大,并且随温度的升高,结垢速率增大,污垢诱导期趋于消失;随着流速的增大,螺...     

碳酸钙于换热表面结垢影响因素的模拟分析

模拟了主要因素作用下的结垢过程,得到渐进型污垢热阻随时间变化曲线.随着流速的减小,换热表面温度、溶液温度、硬度、碱度、pH值的增大,结垢速率增大,渐进污垢热阻增大.并从污垢形成机理角度分析了各因素对结垢过程的影响.     

磁处理下水质参数与析晶污垢热阻相关性分析

为研究管式换热器表面不同磁感应强度对析晶污垢的影响,并比较不同磁感应强度下水质参数的变化。通过实验研究的方式,得出在0 T、0.01 T、0.02 T下污垢热阻及水质参数(pH、电导率、溶解氧、OD值)的变化情况。结果表明,随磁感应强度的增大,污垢热阻值减小;水质参数值逐渐增大;对比水质参数与热阻,得出不同水质参数下对热阻的影响。对热阻及水质参数值进行多项式拟合,通过多元线性回归,得出基于Kern-Seaton模型和各参量的污垢热阻表达式。     

温度对纳米氧化镁和碳酸钙混合污垢特性影响

为了探讨温度对纳米氧化镁与碳酸钙混合污垢结垢特性的影响,通过改变入口温度实验研究了温度对混合污垢在交叉缩放椭圆管中的污垢特性,并通过静置实验验证了温度对循环工质聚沉情况的影响。结果表明,循环工质入口温度对混合污垢特性的影响显著,随着循环工质入口温度的升高,污垢热阻渐近值明显减小,并且污垢热阻达到渐近值的时间缩短。温度对纳米氧化镁颗粒污垢和碳酸钙析晶污垢热阻值的影响呈现相反规律,温度升高导致纳米颗粒污垢热阻的减小量远大于析晶污垢热阻的增加量。     

污垢热阻恒定应力加速寿命试验研究

为缩短渐近污垢试验时间,本文定义了污垢寿命,利用恒定应力加速寿命试验(简称恒加试验),基于定数截尾 指数寿命统计分析方法,求得加速系数a, b近似最小二乘估计,然后由加速模型求得在正常应力水平下的平均寿命估 计。实例计算结果表明,对渐近型污垢热阻进行加速试验是可信的,也是可行的。这对污垢试验研究具有重要价值。     

强化换热管流体侧污垢热阻优化模型

常规污垢热阻预测模型把颗粒附着概率和污垢粘合强度认为是常数,但本文分析发现其不能以常数处理。基于Li和Webb的污垢实验数据,针对内螺纹强化换热管提出了一种理论更合理的污垢预测模型。新模型与现有模型相比不仅具有直接的实际物理意义,而且具有较高准确度,其最大偏差、平均偏差分别为5.20%、1.87%。常规模型为了保证一定的精度,只能以p/e≈3.5为分界点进行分段函数预测,而新模型公式单一简便、物理意义明显。该模型可供后续的强化管污垢热阻研究提供一种更优的建模方法。     

析晶与颗粒混合污垢的实验研究

在实验室实验研究了CaCO3和Al2O3或MgO混合污垢特性,考察了颗粒浓度、工质流速和水浴温度的影响。结果表明:混合污垢热阻值比纯粹的析晶污垢的污垢热阻值大,流速增大,其污垢热阻渐近值减小,颗粒浓度增大,混合污垢渐近值增大,但当浓度达到某一值后再增加时,混合污垢渐近值基本维持常数,水浴温度在实验范围内变化对结垢影响不大。     

Modeling Fouling Factors for Microscale Heat Exchangers

This article presents an approach to the modeling of CaCO₃ fouling and cleaning in a microscale cross-flow heat exchanger. The fouling progress was detected by thermal, fluid dynamical, and optical measures. In general, the observed fouling phenomena at microscale were comparable to those at macroscale. The detected thermal fouling resistance was between 10^? 6 and 10^? 3 m^? 2 K^? 1. As expected, crystallization fouling strongly depends on the surface temperature. In addition, the surface coverage can be a useful measure for both processes—fouling and cleaning. An extended approach to derive a reasonable fouling allowance was formulated through a fractional fouling resistance.     

管内污垢监测模型研究

提出了一种基于质量传递理论的监测模型。它不但适应热质同时交换现象,还增加了对单纯质交换的适应性,并且避免了因温差描述产生污垢热阻为负值的特异现象。最后进行了相关正交实验,表明了该监测模型的合理性。     

缩放管混合污垢特性的实验研究

实验室里进行了缩放管与对应光管管内混合污垢的对比实验,实验工质为加有MgO或CaSO颗粒的人工硬水.实验结果表明:在相同流速、浓度条件下,与对应光管相比,缩放管不仅有较好的阻垢性能,还有较好的传热性能;流速、颗粒浓度和颗粒粒径对混合污垢热阻有较大影响:增大流速、减小颗粒浓度、增大颗粒粒径都会使缩放管混合污垢热阻的渐近值减小.     

污垢热阻动态监测装置及其传热计算方法的研究

介绍了污垢热阻动态监测装置的构成及特点.根据传热学基本原理,对该套装置进行了光滑管对流换热性能测试,结果表明两侧流体热平衡最大偏差小于10%,实验结果与经验公式计算的Nu数相吻合,其最大偏差小于l0%.用该装置进行换热表面污垢的动态自动监测,可以得出准确可靠的实验结果.     

冷却水水质参数对板式换热器污垢特性的实验研究

实验研究了松花江水浊度、铁离子(Fe3+)、碱度、化学需氧量(COD)等水质参数对板式换热器污垢热阻的影响.结果表明:松花江水污垢热阻类型为渐近型且没有诱导期;浊度开始变化很小,后逐渐增大;碱度和铁离子随着时间逐渐增大,达到某一值后趋于平缓;COD随时间逐渐减小.所研究的水质参数之间相互影响、互利共生,共同影响着污垢沉...     

高压静电抗垢强化传热实验研究

在污垢热阻动态监测装置上,进行了高压静电抗垢强化传热实验研究．结果表明,成垢溶液经过高压静电处理以后在换热表面结垢减轻,污垢热阻明显减小,阻垢率可达到56．5％．对污垢晶体的扫描电镜观察表明,高压静电处理后污垢晶体形态发生了改变,由结构致密型的霰石改变为结构松散的不定形体,从而不易在换热表面结垢。