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。     

污垢热阻动态模拟自动监测装置及其应用

根据传热学基本原理,建立了污垢热阻动态监测模型,并据以开发了可以实时自动测量动态污垢热阻或阻垢率的实验装置。并用该装置评价了几种电磁水处理器的除垢效果。测量结果表明该装置的实用性。本文介绍了该装置的基本原理,主要结构、功能及其对电磁式水处理器的监测结果及该装置的应用前景。     

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。     

大功率水冷系统换热问题及改造效果分析

分析了稳态强磁场实验装置大功率水冷系统换热所存在的问题,以及导致该问题的多种原因.提出了在现有条件下具体的改造方法,包括增加板片提高换热面积以及对其进行拆除清洗减小污垢热阻.对比分析了板式换热器改造前后在不同水冷磁体运行负荷下的换热效果.提出了此类水冷系统换热问题的根本原因及解决办法,为其他水系统设计及改造提供参考.     

换热表面镀银抑制微生物污垢综合分析

换热表面形成的微生物污垢一直是严重影响换热效率和系统安全的重要问题.表面改性是有效抑制微生物污垢生长的措施,镀银又是表面改性手段中效果较好的一类。当前镀银抑垢研究主要集中在非换热表面,如果将镀银措施引入到换热表面,需要分析抑垢效果、换热变化和经济成本的综合问题。本文通过镀银处理的换热流道实验装置,获得镀银处理后有微生物污垢生长的换热装置的热阻曲线和厚度曲线,对镀银换热表面的抑垢效果、附加热阻、耐久度和经济性进行了全面讨论。结果表明,镀银抑垢效果良好,并且可以优化设计镀银抑垢方案,将经济成本控制在合理范围.     

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%。     

涡流发生器污垢特性实验台的设计

为了研究涡流发生器的污垢特性设计了一个能够在线监测温度、流量以及压差进而可以直接得到污垢热阻的实验台。通过验证实验、准确性分析与误差分析,验证了实验台设计精度在允许的误差范围内。示例实验结果表明实验台具有研究涡流发生器的污垢特性、压力特性以及换热特性的功能。     

小管径三排管开缝翅片传热特性的实验与数值研究

本文对应用于二氧化碳跨临界空调制冷循环的三排管小管径开缝翅片管换热器空气侧的传热及阻力性能进行了实验与数值研究,数值模拟结果与实验值的最大偏差仅为10%.此外,通过四种途径研究了倾角对换热的影响,发现倾角有利于换热强化但换热量的增加不及压降的增加.     

基于掠入射法溶液浓度测量系统研究

根据溶液浓度与其折射率的关系，提出用掠入射法测量溶液浓度的方法.利用其临界光线的折射角进行透明介质溶液浓度的精确测量，研发出测量实验系统.分析了临界光线的折射角与其浓度的关系，给出溶液浓度与折射角之间的简单数学解析式.用该系统对5%-80%的甘油溶液进行测量，结果最大绝对偏差小于0.003%.     

蒙特卡罗输运模拟软件JMCT的深穿透屏蔽计算

核设施辐射屏蔽计算,由于其大规模计算及深穿透等特性,一直是蒙特卡罗方法工程应用的难点之一。采用我国自主研发的三维中子-光子蒙特卡罗粒子输运模拟软件JMCT,结合可视化建模工具JLAMT,对OECD国际基准例题Winfrith Iron/Water Benchmark Experiment(ASPIS)两例实验装置进行建模与计算分析, 并将计算结果与实验值及MCNP计算值进行对比。结果表明,JMCT计算值与MCNP计算值符合较好,其中Winfrith Iron Benchmark Experiment(ASPIS)最大偏差不超过7%,平均偏差1.3%;Winfrith Water Benchmark Experiment(ASPIS)最大偏差小于20%,平均偏差小于10%,证明了JMCT在屏蔽计算以及深穿透问题的可靠性与工程应用性。     

超大拓展表面三维微肋管换热器的对流换热及抗积灰特性研究

工业烟气含尘的特点易导致换热器积灰,进而制约烟气余热的高效回收。本文针对一种具有超大拓展表面的三维微肋管换热器的对流换热与积灰特性进行了研究。首先,对比研究了光管与三维微肋管的对流换热特性;接着,基于所建立的积灰数值模型,探究了三维微肋管的积灰特性,并揭示了烟气流速与飞灰粒径对其积灰特性的影响规律。结果表明,相对于传统光管,三维微肋管的换热面积可增大约2.9倍;换热性能平均能提高16%;积灰后渐进污垢热阻最大能减小70%;同时,清灰周期更长,运行经济性更佳。综合而言,三维微肋管相比传统光管,在增强换热的同时,还能有效减轻积灰,因此可作为高效的抗积灰传热元件,应用于含尘烟气的余热回收场合。     

基于降低污垢热阻的复合强化传热研究

复合强化传热的换热系数的增加通常要比单独使用其中的任何一种技术高,但过分增长的污垢热阻会轻而易举地将对流换热系数提高的效果加以抵消。将振动看作不仅仅意味着噪声与元件损坏的能量表达方式,就有可能利用流体诱导的传热元件振动扰动水流,提高对流换热系数;同时,用振动变形清除传热表面积垢,降低污垢热阻,从而形成一种复合强化传热的新方法。     

微粒和析晶混合污垢模型

假设微粒和析晶污垢独立存在,而结晶过程同时发生在换热面和微粒表面,据此建立了一个微粒和析晶混合污垢热阻值的分析模型。并通过MgO微粒污垢和CaCO3析晶污垢实验验证了模型的正确性。     

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.     

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.     

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.     

流体诱导振动复合强化传热的理论分析

本文提出了流体诱导振动复合强化传热新方法并进行了理论分析，尽管人们一直将流体诱导振动看作是一种事故而加以预防，但流体诱导振动有效利用的空间依然很大。流体诱导的弹性管束面内和面外振动，在提高对流换热系数的同时降低污垢热阻，使传热效果显著增强。     

弹性管束汽－水换热器强化传热试验研究

本文设计了一种新的传热元件－弹性管束,它对管内外流体流动具有良好的振动响应特性。利用传热表面振动提高管外对流换热系数的同时,利用振动变形减少积垢,降低污垢热阻,实现了复合强化传热。在汽水换热条件下,对流作诱导振动强化传热规律进行了试验研究,得到了管外对流换热的准则方程式。     

双回路紧凑型干式蒸发器的设计

对一种双回路紧凑型干式蒸发器进行了设计,给出了合理、新型的结构布置;对传热性能进行了计算,分析了污垢热阻对传热总热阻的影响。认为双回路紧凑型干式蒸发器实现了结构紧凑、节约空间的目的,随着并联机组应用的增加,该类型的干式蒸发器的应用也将日趋广泛。计算表明,采用高效强化换热管后,污垢热阻的数值将对传热强度构成重要影响,除垢防垢将成为提高传热效果的重要内容。双回路紧凑型干式蒸发器的设计和制造,对加工工艺提出了更高的要求。