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。     

缩放管污垢性能的实验研究

在流速0.34 m/s,管外水浴温度60℃和相同管内工质入口温度的条件下,分别在实验室进行了缩放管及其对应光管管内污垢的对比实验。实验的污垢种类是浓度为1000 mg/L的MgO颗粒污垢、硬度800 mg/L的人工硬水作为工质的CaCO3析晶污垢和MgO颗粒与CaCO3析晶混合污垢。结果表明,缩放管具有较好的阻垢性能,但诱导期小于对应光管的诱导期。     

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.     

冷却水主要污垢特性参数的动态模拟检测与推算

利用自行研制的四瓣弧形管污垢特性参数传感器及多功能模拟实验系统,基于电导滴定法完成冷却水主要污垢碳酸钙垢诱导期的在线实时测量,同时,通过比较四瓣弧形管传感器的垂直和水平两对电极间的交流阻抗,即可获得碳酸钙垢层的一些特性参数,如污垢热阻,垢层厚度等。实验结果分析表明:在当前的实验条件下,碳酸钙析晶垢诱导期要小于颗粒垢的,这是两者形成机理的差异所致。本文采用的方法和设计研制的设备不仅能够准确监测碳酸钙垢诱导期,还有望同期检测传热面污垢层厚度等多种特性参数的实时变化,可为特定工质、特定运行条件下的换热器设计提供逼真度更高的污垢系数值。     

管式换热器积灰特性的实验研究

在实验室建立了气侧污垢热阻实验台，实验研究了管式换热器管内微粒污垢的积聚特性，结果表明积灰随时间呈现渐近特性，没有发现诱导期。同时还考察了流体速度，颗粒直径和浓度对渐近污垢热阻的影响．     

匀强电场下TiO2-H2O纳米流体沉积及传热特性研究

为探究匀强电场下纳米流体在换热表面上的沉积特性,以两步法制备的TiO₂-H₂O纳米流体为研究对象,依托环形可视化在线监测实验台,通过改变匀强电场强度探究电场强度对TiO₂-H₂O纳米流体在换热表面上的沉积与传热特性。结果表明：电场的施加对TiO₂-H₂O纳米流体在换热表面沉积影响显著。其污垢热阻渐近值随着电场强度的加强先减小后增大,当电场强度E=30 k V·m^-1时对应的污垢热阻渐近值最低,抑垢率为32.13%。电场的施加还可以有效地延长清洁状态时长,在这一过程中,纳米颗粒不会沉积在换热表面导致传热性能的降低。此外,电场的施加还可以有效延长总传热系数的下降时间,当电场强度在30 k V·m^-1时,纳米流体中颗粒沉积对传热系数的影响最小,为33.2%。     

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。     

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...     

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。     

CaCO_3在不锈钢光管内结垢特性及其对传热的影响

本文研究了雷诺数Re=600~2600时,CaCO_3析晶污垢在316L不锈钢光管内结垢特性及其对传热的影响,实验结果表明污垢热阻在粗糙度诱导期和污垢生长期的变化规律及粗糙度诱导期随流速先减小后增大。采用称量法获得CaCO_3在不锈钢光管内的结垢质量,得出Re=600~2100时,污垢平均生长速率随雷诺数增加而增大。     

螺纹管内污垢热阻的对比实验研究

本文对一冷却塔中的7根螺纹管进行了长时间污垢实验研究.螺纹管几何参数范围:螺纹数18～45,螺纹角25°～45°,螺纹高0.33～0.55 mm.污垢是颗粒污垢和析晶污垢的混合物.本文基于普朗特类比,引入修正因子β(β=(A_w/A_(wp))/(A_c/A_(cp)),A_w为润湿面积,A_c为截面积,下标p表示光管),对半经验污垢预测模型进行修正,证明了螺纹管内参数对污垢热阻的形成影响很大,并建立了不同结构参数的螺纹管的统一结垢模型,对工程实际有一定指导意义.     

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...     

超临界CO_2及其混合工质布雷顿循环热力学分析

本文运用热力学第一、第二定律对分流、预压缩再热、改进再压缩超临界CO_2布雷顿循环进行了热力学分析,重点讨论了压缩机和透平入口工况(温度、压力)对循环热力学性能的影响。以改进再压缩循环为基础,进一步提出以CO_2为基底的混合工质布雷顿循环,分析了气体种类及加入量对混合工质布雷顿循环热力学性能的影响。结果表明:提高透平入口工况能够提高不同形式循环的效率;与压缩机入口温度对循环效率的影响相比,压缩机入口压力对循环效率的作用更大;在CO_2质量分数大于50%的情况下,加入氙气与氪气均可提高循环热效率,增幅最大分别为1.44%和3.04%,氙气与氪气对应质量分数分别为50%和26%;加入氮气反而使循环效率降低。     

钙基二氧化碳吸收剂循环反应特性

对分析纯碳酸钙和三种白云石与CO2的循环反应特性进行实验研究。实验结果表明,分析纯碳酸钙的二氧化碳吸收能力随循环次数的增加而快速下降,当其达到一定值后基本不再变化,活性下降原因主要是由氧化钙烧结所引起;由于白云石中惰性物质氧化镁的存在而部分减缓了吸收剂的烧结,所以使白云石的循环稳定性要优于分析纯碳酸钙。     

PTFE、FEP涂层表面CaCO3污垢特性的实验研究

实验室里进行了PTFE与FEP表面CaCO3污垢的对比实验.采用直接称重法获得污垢生长曲线,研究了在不同流速、温度、浓度条件下PTFE和FEP两种表面污垢特性.实验结果表明:在相同流速、浓度和温度条件下,FEP比PTFE有更好的阻垢性能;溶液流速、温度和浓度对CaCO3污垢沉积有较大影响:增大溶液流速、降低溶液的温度和浓度都会使这两种材料表面的污垢渐近值减小.     

基于水质监测的换热器结垢、腐蚀预测模型

为预防水冷凝汽器结垢、腐蚀,本文基于某电厂实际工况,通过循环冷却水水质智能在线监控系统监测的换热污垢特性参数和多个水质参数,利用范数灰色关联法,对于影响循环冷却水系统中换热器污垢、腐蚀的问题因素,进行了关联分析,以获得主要的影响因素作为在线预测模型的输入量,利用基于粒子群算法(PSO)的小波神经网络(WNN)建立了换热器污垢热阻、腐蚀速率的在线预测模型。同时,由模型计算的污垢热阻、腐蚀速率预测值与实际监测值进行了效果对比,验证了预测模型的准确性。     

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。     

非共沸混合工质分凝式双温制冷系统间歇运行特性的实验研究

在传统串联式双温制冷系统的基础上,本文借助非共沸混合工质分凝时的组分偏移特性,引入了混合工质中间分凝式双温制冷循环。搭建了自然非共沸混合工质分凝式双温循环系统的实验台,选用R290/R600a混合物作为制冷工质,通过实验的方法研究了自然非共沸混合工质分凝式双温制冷系统在实际工况下的开停机间歇运行特性,探讨了制冷剂充注量、制冷剂组分、环境温度等参数对系统性能的影响规律。结果表明压缩机开机阶段的平均功率随着制冷剂的充注量增加而升高,其在开停机间歇性运行周期内的开机率随充注量的增加而先下降后升高;充注量为300 g且R600a的配比为50%时压缩机耗电量达到最小值1.60 k Wh·d^-1;环境温度的升高会影响冷凝器的换热效果还会造成系统中间室的热负荷增加,压缩机的开机率和耗电量均会明显升高。     

交叉缩放椭圆管CaCO3污垢特性的实验研究

采用对比实验的方法对交叉缩放椭圆管与铜光管的传热和CaCO3污垢特性进行了研究,并用数值方法模拟了交叉缩放椭圆管的内部流场和壁面剪切力。实验结果表明：交叉缩放椭圆管的换热和抗垢性能均优于在对应状态下的铜光管,这主要是由于交叉缩放椭圆管的内部流场和壁面剪切力的周期性变化所引起的。交叉缩放椭圆管在低流速时污垢热阻渐近值较大...     

考虑接触热阻的纳米颗粒堆积热导率的分析

本文首先使用Callaway热导率模型对SiO₂纳米颗粒的热导率进行了近似计算,然后耦合堆积纳米孔隙内的导热和辐射、颗粒接触热阻,基于颗粒堆积单元结构模型的一维传热分析,最终推导得到了颗粒堆积有效热导率关于颗粒直径和温度、堆积孔隙率、颗粒热导率、气相热导率、辐射传热和接触热阻的关系式,并用该式进行了相关讨论。研究结果表明,对于纳米颗粒堆积,界面接触热阻不容忽略;在低孔隙率和颗粒不参与辐射的条件下,由于受到接触热阻的影响,存在最佳孔隙率（或密度）使得堆积热导率存在最大值。