甲烷的池核沸腾传热实验研究

本文对饱和液体甲烷在0.12MPa下的池内核态沸腾传热进行了系统的实验研究,获得了相应的沸腾传热数据.对实验数据进行了详细的不确定度分析;将实验结果与现有的池核沸腾传热系数关联式进行比对,并在原有的关联式基础上进行改进,得到了适合甲烷的池核沸腾传热系数关联式.     

非定常叶顶间隙泄漏流动和换热的数值研究

通过数值方法研究了带叶顶间隙的某一级半透平中的非定常流动和换热问题.数值模拟采用标准k-ω两方程湍流模型,求解非定常雷诺平均N-S方程.动叶顶部间隙取为0.4 mm.分析了动静干涉对动叶顶部间隙内泄漏流动与换热的影响.结果表明,周期性通过的上游静叶尾迹和通道涡足动叶通道中非定常现象的主要来源.流场的波动主要存在于叶顶吸力面侧中间弦长附近.叶顶换热系数波动主要存在于两个位置,一是叶顶吸力面侧,一是叶顶主泄漏通道.叶顶表面面积平均传热系数非定常计算的时均结果与定常计算获得的结果偏差小于2%.     

平行流冷凝器在冰箱制冷系统中的应用研究

铝制平行流冷凝器以其质量轻,传热系数大而日益受到小型制冷装置的青睐。把平行流冷凝器引入家用冰箱并进行节能分析讨论。通过建立冰箱箱壁式冷凝器和冰箱平行流结构风冷式冷凝器的传热理论数模,在制冷量相同的前提下,计算得出在相同测试工况(ASHARE标准)和相同冷凝换热面积时,两台同型号冰箱因冷凝换热器的结构形式改变而引起的能效差异。结果显示:相同测试工况运行,平行流冷凝器相比箱壁式,换热面积减少75%,耗材成本大大降低。相同冷凝换热面积运行,平行流冷凝器冷凝温度相比箱壁式下降约11.5℃,制冷循环的能效比EER提高约5.5%。     

环状狭缝通道流动沸腾换热的实验研究

以蒸馏水为工质进行了实验研究。分析了影响流动总压降的因素,给出了计算摩擦压降的经验关系式,实验数据与计算结果误差约±15％,此关系式可以用来预测该实验范围内的摩擦压降。同时还给出了计算流动沸腾传热系数的经验关系式,实验数据与计算结果误差为-17％～13％,此关系式可以用来预测该实验范围内的流动沸腾传热系数。     

不同重力条件下管内冷凝现象研究进展

本文对不同重力环境中水平管内冷凝气液两相流动与传热现象的研究现状进行了全面评介, 重点关注于航天应用中的小管径、低流量和以氨为工质的情形,以及部分重力条件下冷凝现象中的重力效应. 冷凝现象中管壁四周液膜的存在,导致水平管内冷凝气液两相流与沸腾或绝热气液两相流在构型上存在着明显的不同, 表面张力的作用增大,向波状和分层流转换所对应的临界Bond数也随之增大, 进而使小管径、低流量水平管内冷凝气液两相流动与传热现象中的重力效应减弱,甚至可以忽略不计. 实验发现该情形中摩擦压降要小于基于常规气液两相流实验数据的经验关联式的预测结果, 而更接近光滑环状流情形; 对冷凝两相传热系数的预测,只有采用基于空隙率与界面剪切率相互耦合的模型, 才能够给出较好的结果.      

用于CEPC探测器超导磁体的小型氦虹吸回路实验研究

在环形正负电子对撞机(CEPC)大型探测器超导磁体拟采用低温虹吸冷却系统的预研背景下,搭建了氦低温虹吸冷却回路实验平台,进行了气-液两相自然循环传热传质特性实验研究。实验测量了不同充装量下,压力、温度随热流量的变化规律,计算了实验段的表面传热系数。研究表明,充装率对热虹吸冷却循环具有重要影响,在40%55%合适的充装率下能够保证该系统的正常运行;另外实验段不同位置的表面传热系数不同,烧干先在上端发生,然后逐渐向下端发展。     

低温油封冷却器折流板开孔性能机理研究

针对管壳式换热器折流板背部存在流动死区的问题,以低温油封冷却器为研究对象,采用计算流体动力学技术对低温油封冷却器折流板开孔后的整体性能进行机理研究.研究结果表明:折流板背部存在大量的旋涡是导致流动死区的直接原因,折流板开孔后能够形成垂直于折流板的射流,对流动死区有明显改善作用。折流板开孔后,壳程压降有较大的降幅,同时传热系数也有降低,但降低幅度远远小于降低幅度。在等换热面积和等压降情况下,折流板开孔冷却器传热系数可以提高10%.     

CO_2冷风机蒸发段换热结构的敏感性分析

采用线性加权法,将传热系数、充注量以及蒸发器内表面积线性加权为多目标函数进行数值仿真,对翅片管换热器进行了结构优化。针对翅片间距、翅片厚度、换热管管径、管子间距、管排数、每排管子数等结构参数对目标函数作了敏感性分析。结果表明:翅片间距、换热管管径、管子间距、管排数、每排管子数等结构参数对传热系数的影响比较明显,也较复杂;但它们对最小充注量和蒸发器所需内表面积的影响则表现出明显的线性关系。     

改进型分液器对冷风机性能影响的实验研究

按照节流-再混合-流型整定-再分配的原则,对制冷系统中现有的分液器进行了分类;根据两相流的流型理论对孔板型分液器进行改进,分别在校准箱温度为0℃、-4℃、-8℃、-12℃、-16℃、-20℃六种工况下,在冷风机性能试验台同时用空气侧热平衡法和制冷剂侧焓差法测试其对冷风机性能的影响。结果表明:在安装两种分液器时,冷风机冷量都随着校准箱温度的降低而降低;在相同的校准箱温度下,冷风机在安装改进分液器时,其冷量和传热系数都大于安装旧分液器时的冷量,但前者冷量降低的速度大于后者,校准箱温度从0℃到-20℃,其冷量分别从7.17k W和6.02k W降到5.39k W和5.10k W。     

低温试验冷库传热系数的测量研究

简述了对于低温冷库传热系数测量所采用的一般方法,采用稳态法对一低温试验冷库进行了测量实验,然后通过非稳态积分法对试验数据进行验证。针对冷风机电机功率较大的特点,本实验采用变频器将电机功率调小,从而成功得出该低温试验冷库的传热系数。并与理论计算的数据进行对比,找出存在差别的原因。