检索结果-南通市图书馆

节能 2011年第3期30卷 51-54页

作者：李训东江苏沙钢集团淮钢特钢有限公司设备能源处江苏淮安223002

在介绍封闭两相传热系统的构造、工作原理的基础上,结合淮钢在80 t超高功率电炉除尘中的实践,采用封闭两相传热系统,回收电炉除尘余热,降低电炉工序能耗,在满足电炉生产环保要求的同时,实现了余热回收利用。

关键词：两相传热电炉除尘余热回收节能

固定接触角蒸发液滴内Marangoni对流数值模拟

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工程热物理学报 2017年第4期38卷 792-799页

作者：唐甜石万元重庆大学动力工程学院重庆400044 重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044

考虑蒸发冷却效应、气相物质扩散、气液两相传热及界面变形,采用任意拉格朗日-欧拉法数值模拟研究了接触角θ、蒸发数Ec、Ma数对0.65cSt,硅油液滴固定接触角模型蒸发及Marangoni对流的影响。发现:液滴无量纲体积V~*变化与接触角θ、Ma... 详细信息

考虑蒸发冷却效应、气相物质扩散、气液两相传热及界面变形,采用任意拉格朗日-欧拉法数值模拟研究了接触角θ、蒸发数Ec、Ma数对0.65cSt,硅油液滴固定接触角模型蒸发及Marangoni对流的影响。发现:液滴无量纲体积V~*变化与接触角θ、Ma数有关,而与Ec数无关;且V^(*2/3)随时间线性减少。当θ两种同时存在,而无单个BM涡流结构。当θ>0.479 rad时,仅存在热毛细涡流结构。当0.105 rad两种涡流结构的分界Ma数均随θ增大而减少。当θ>0.401 rad时,热毛细涡流结构与多个BM涡流结构的分界Ma数随θ增大而增大。

关键词：液滴蒸发两相传热界面变形 Marangoni对流

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双面蒸发器环路热管的瞬态特性

化工学报 2016年第5期67卷 1778-1783页

作者：何松刘志春汪冬冬刘伟杨金国张晓屿华中科技大学能源与动力工程学院湖北武汉430074 中国运载火箭研究院北京100076

环路热管是一种高效的两相热控装置,主要应用于航天航空热控和地面高热流电子器件的散热。现有的平板式环路热管只有一个面可以进行散热,一方面,不利的背向导热使得环路热管在低热负荷的条件下启动困难,另外,蒸发器的另一个面也存在散... 详细信息

环路热管是一种高效的两相热控装置,主要应用于航天航空热控和地面高热流电子器件的散热。现有的平板式环路热管只有一个面可以进行散热,一方面,不利的背向导热使得环路热管在低热负荷的条件下启动困难,另外,蒸发器的另一个面也存在散热的潜能。针对上述不足,提出了平板型甲醇-铜双面蒸发器环路热管。在重力辅助倾角为10°,热沉温度为0℃的条件下,对单面加热和双面加热的启动性能和变工况运行进行了实验研究。实验结果表明:该新型环路热管在单面加热和双面加热条件下,均可以成功启动和正常运行,且双面工况时的启动性能比单面更稳定、迅速;在加热面的温度不超过(90±2)℃的情况下,单面可以传递的最大热负荷为210 W,对应热流为21.8 W·cm^(-2),而双面传递的最大热负荷为240 W;双面交替运行时,LHP能够快速从一个面转向另一个面运行,没有出现运行失败。

关键词：平板式环路热管双面蒸发器温度波动两相传热稳定状态

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多孔丝网作两相毛细泵环毛细芯的研究

流体机械 2008年第7期36卷 9-12,24页

作者：苏达士汤勇唐彪池勇华南理工大学广东广州510640 韶关学院广东韶关512005 香港中文大学香港

建立了一套毛细泵环路热管及其性能测试系统,采用不同多孔丝网构成了3种毛细芯,在以水为工质的毛细泵环路热管运行中做了实验。实验表明复合芯的热阻比单一丝网的热阻小8%,复合芯的传热极限比单一丝网的传热极限高3%。因此丝网毛细芯的... 详细信息

建立了一套毛细泵环路热管及其性能测试系统,采用不同多孔丝网构成了3种毛细芯,在以水为工质的毛细泵环路热管运行中做了实验。实验表明复合芯的热阻比单一丝网的热阻小8%,复合芯的传热极限比单一丝网的传热极限高3%。因此丝网毛细芯的结构对CPL传热性能有较大影响,采用复合毛细芯可以得到较好的传热性能。

关键词：毛细泵环两相传热金属丝网

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脉动热管稳态运行的理论模型研究

流体机械 2013年第4期41卷 70-74页

作者：薛志虎曲伟中国航天空气动力技术研究院北京100074

建立了脉动热管稳态运行机制的物理和数学模型。针对脉动热管中工质的实际流动状态,改进了模型中的流动机理和毛细滞后阻力机理,并耦合脉动热管的充液率、蒸发凝结两相传热模型进行了迭代求解。结果显示,潜热传热量占总传热量的比例在30... 详细信息

建立了脉动热管稳态运行机制的物理和数学模型。针对脉动热管中工质的实际流动状态,改进了模型中的流动机理和毛细滞后阻力机理,并耦合脉动热管的充液率、蒸发凝结两相传热模型进行了迭代求解。结果显示,潜热传热量占总传热量的比例在30%以内,管内工质流动属于湍流流动状态,表明改进后的求解模型比较符合脉动热管实际运行工况,较为准确地反映了脉动热管的流动和传热规律。

关键词：脉动热管两相传热潜热

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小型两相热虹吸环的散热性能试验研究

机械设计与制造 2008年第7期 36-38页

作者：苏达士汤勇万珍平池勇华南理工大学机械工程学院广州510640 韶关学院机电系韶关512005 香港中文大学精密工程研究所香港

对一种用于微电子产品散热的小型两相热虹吸环进行性能测试,这种散热元件将微电子产品产生的高热流密度传到外界。实验表明该小型两相热虹吸环性能优异,在传热在142W时蒸发器平均温度84.3℃,热阻为0.077℃/W。启动性能好,在室温为21℃... 详细信息

对一种用于微电子产品散热的小型两相热虹吸环进行性能测试,这种散热元件将微电子产品产生的高热流密度传到外界。实验表明该小型两相热虹吸环性能优异,在传热在142W时蒸发器平均温度84.3℃,热阻为0.077℃/W。启动性能好,在室温为21℃、蒸发器平均温度为38.3℃时启动。

关键词：微电子强化传热热虹吸两相传热

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小型喷雾冷却系统两相区传热特性模拟与优化

小型喷雾冷却系统两相区传热特性模拟与优化

作者：杜宇杰大连理工大学

学位级别：硕士

喷雾冷却技术应用于小型固体激光器等高功率设备时,对其操作参数优化是提高系统传热能力、提升设备运行稳定性的有效手段。然而在实际应用中,由于喷雾冷却系统传热过程影响因素众多,难以通过实验对单一因素进行控制且操作成本较高。通... 详细信息

喷雾冷却技术应用于小型固体激光器等高功率设备时,对其操作参数优化是提高系统传热能力、提升设备运行稳定性的有效手段。然而在实际应用中,由于喷雾冷却系统传热过程影响因素众多,难以通过实验对单一因素进行控制且操作成本较高。通过数值模拟结合正交试验等方法对喷雾冷却系统传热过程进行模拟分析,可对系统装置进行优化,提高系统传热能力。本文基于某小型喷雾冷却装置研发需要,采用计算流体力学(CFD)开展模拟研究,讨论不同操作参数对喷雾冷却系统传热性能的影响,为装置的设计提供理论依据;同时对喷雾冷却过程中产生的小液滴撞击液膜的过程进行模拟,深化喷雾冷却机理认识。主要研究内容及结果如下:(1)小型喷雾冷却系统模型和两相区小液滴撞击液膜过程模型建立。结合小型喷雾冷却系统开发要求,采用欧拉-拉格朗日方法,建立冷却系统传热机理模型,模拟结果与文献实验结果的最大相对误差为4.3%,证明了模型的可靠性;针对冷却系统内部传热模型建立的需要,采用CLSVOF方法建立小液滴撞击液膜过程的数理模型,通过与文献实验结果的可视化对比,证明了模型的可靠性。(2)小型喷雾冷却系统的操作因素模拟分析。通过单因素模拟和正交模拟方法,分别研究操作参数对系统传热性能的影响并对系统操作参数进行优化。结果表明:热流密度为223.98W·cm时,降低工质温度、增大工质流量与喷射速度、降低环境温度均可提升系统的传热性能。其中工质温度、工质流量与喷射速度对系统两相区传热过程影响明显,环境温度则影响较小;正交试验结果表明:热流密度一定时,操作参数对系统传热性能影响显著度排序为:工质流量>喷射速度>工质温度。优化出的实验系统操作参数推荐值:工质流量46.88L·h、喷射速度23.4m·s、工质温度8℃。(3)喷雾冷却系统内的小液滴撞击液膜传热过程模拟分析。在液滴撞击液膜过程中,降低液滴温度、增大液滴速度、减小液膜厚度可提升系统传热性能,单因素分析过程中,液滴温度为8℃、液滴速度为9m·s、液膜厚度为30μm时液滴撞击液膜过程传热效果较好;在液滴撞击液膜过程中,当液滴存在倾斜角时,对称轴左侧(液滴径向速度方向)最低温度高于右侧,传热面积高于右侧;随着传热过程进行,对称轴左右两侧传热系数峰值差值减小。随着倾斜角降低,对称轴两侧峰值差距增大,两侧峰宽差值随之增大。

关键词：喷雾冷却两相传热装置优化液滴撞击数值模拟

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异径管绕管式换热器壳程冷凝传热研究

异径管绕管式换热器壳程冷凝传热研究

作者：王蕾郑州大学

学位级别：硕士

针对绕管式换热器壳程结构复杂、相变传热研究难度大、性能有待提高等问题,本文开展了异径管绕管式换热器壳程结构参数优化与壳程冷凝换热的研究,主要的研究内容及结论如下:(1)开发了新型单股流与双股流异径管绕管式换热器,其特点是大... 详细信息

针对绕管式换热器壳程结构复杂、相变传热研究难度大、性能有待提高等问题,本文开展了异径管绕管式换热器壳程结构参数优化与壳程冷凝换热的研究,主要的研究内容及结论如下:(1)开发了新型单股流与双股流异径管绕管式换热器,其特点是大径绕管和小径绕管交叉缠绕于同一层内,层与层之间的大径绕管相互支撑,小径绕管与大径绕管中间留出较大的空隙。新结构的主要优点是增大了换热管层与层之间的径向间距,解决同一层绕管排列过于紧密的问题,有利于增强壳程扰流和传热性能,以及降低壳程压降。(2)将异径管与等径管两种绕管式换热器进行模拟对比,结果表明:异径管绕管式换热器中单根管的迎流面和背流面区域减小,壳程流体速度分布更加均匀,对流换热系数提高7.826%,壳程压降降低30%,综合性能优于等径管绕管式换热器。用数值模拟方法分析了管径比a和轴向管中心距Z对异径管绕管式换热器壳程传热与压降性能的影响,结果表明,在研究范围内,当a=1.250和Z=3mm时,异径管绕管式换热器的综合性能最优。(3)在软件中引入了冷凝传热的自定义函数(UDF),模拟分析了异径管绕管式换热器壳程冷凝工况下流动及传热状况。结果表明,随着壳程不同截面的轴向角度增大,湍流的发展逐渐均匀,冷凝现象液越来越明显,换热管层与层之间流体显著交换热量提高扰流效果,内外侧湍流发展较慢。随着壳程入口速度的增加,壳程冷凝换热系数提高。(4)根据等径管绕管式换热器设计方法,提出了异径管绕管式换热器在单相和冷凝工况下的工艺计算方法和结构设计方法。通过模拟数据,拟合得到了单相和冷凝工况下异径管绕管式换热器的壳程对流换热系数计算式,为异径管绕管式换热器的工艺计算奠定了理论基础。

关键词：绕管式换热器异径管冷凝换热两相传热数值模拟

微通道换热器喷雾冷却系统的数值模拟及参数优化研究

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微通道换热器喷雾冷却系统的数值模拟及参数优化研究

作者：王浩吉林大学

学位级别：硕士

在科技迅猛发展的当下,设备性能的不断升级对换热技术提出了前所未有的高要求。在工程机械领域,高效换热技术的应用对于有效冷却热源、减少能源损耗具有重要作用。目前,微通道技术与喷雾冷却技术因其出色的换热性能而得到广泛应用。微... 详细信息

在科技迅猛发展的当下,设备性能的不断升级对换热技术提出了前所未有的高要求。在工程机械领域,高效换热技术的应用对于有效冷却热源、减少能源损耗具有重要作用。目前,微通道技术与喷雾冷却技术因其出色的换热性能而得到广泛应用。微通道换热器以其较高的面积体积比和紧凑的结构设计,在有限的空间内实现了高效的热量交换;而喷雾冷却技术则凭借其高换热效率,尤其适用于冷却高热流密度的热源。本文将微通道换热器融入喷雾冷却系统中,构建了一种新型的微通道换热器喷雾冷却系统,并以计算流体力学为理论基础,借助Fluent软件,分别构建了两种喷雾冷却系统的数值模型,搭建了微通道换热器喷雾冷却系统的试验台并进行了正交实验,将数值模拟与正交实验结果进行对比分析,深入探讨了不同因素对冷却系统性能的影响程度及其作用机理。主要研究内容与结果如下:首先,基于欧拉-拉格朗日的方法,使用Fluent软件构建了带流动热流体的单层微通道换热器喷雾冷却系统和双喷嘴多层平行流微通道换热器喷雾冷却系统的两相传热数值模型,并通过了网格无关性和可靠性验证,确保了模型网格准确可靠。其次,基于带流动热流体的单层微通道换热器喷雾冷却系统的数值模型,探讨了喷嘴高度、喷雾流量及微通道换热器入口温度等状态参数对喷雾冷却系统中传热和流动过程的影响,通过在数值模型中调整各参数的具体数值,详细分析了各参数变化对冷却性能的作用机制,发现在一定范围内,单层微通道换热器喷雾冷却系统在两相区下的冷却效果随喷雾流量和进口温度的增加而增加,随喷嘴高度的增加而降低。同时,在深入研究单层微通道换热器喷雾冷却系统的基础上,进一步分析了多层平行流微通道换热器喷雾冷却系统的传热特性,针对喷嘴间距和喷嘴角度对于换热器冷却性能的影响开展研究,通过使用恒温壁面下的数值模型,详细分析了在两相区内,当喷嘴间距和喷嘴角度变化时,喷雾直接作用面积的改变对于换热器的冷却性能的影响,发现随着喷嘴间距和喷嘴角度的增加,冷却性能均呈现出明显的先上升后下降的趋势,且无论何种参数组合下的微通道换热器冷却系统,其数值模拟结果均是自然对流状态下的20倍以上。最后,基于前述两种数值模型的计算结果,确定了正交实验中的各因素水平,构建了微通道换热器喷雾冷却系统的实验装置,实验自变量包括喷嘴高度、喷雾流量、喷嘴角度、微通道换热器入口温度,因变量为换热器进出口温度差,并采用了极差分析和方差分析的方法对正交实验结果进行显著性评价,明确了各因素对换热器性能影响的显著程度,此外,基于S-N-K模型对实验数据进行事后比较,进一步探明了同一水平内各组别实验结果之间的差异程度,最终结果显示,喷嘴角度的改变对于结果的影响最大,在喷嘴角度等于60°时,取得最好的冷却效果,进出口温度差为13.1K,相对于正交实验中的最优组别冷却效果提升了2.34%。

关键词：喷雾冷却微通道换热器数值模拟两相传热

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泵驱热管循环流动传热特性及控制策略研究

泵驱热管循环流动传热特性及控制策略研究

作者：李悦南京航空航天大学

学位级别：硕士

泵驱热管循环是基于气液相变的高效传热技术,同时具有抗过载能力强、稳定性好、调节灵活的优势,有望成为下一代机载电子设备先进的热控方案。本文研究单蒸发器/并联蒸发器泵驱热管循环流动传热特性,以及在快速动态热扰下的控制策略,为... 详细信息

泵驱热管循环是基于气液相变的高效传热技术,同时具有抗过载能力强、稳定性好、调节灵活的优势,有望成为下一代机载电子设备先进的热控方案。本文研究单蒸发器/并联蒸发器泵驱热管循环流动传热特性,以及在快速动态热扰下的控制策略,为泵驱热管循环的设计和调控提供理论依据。本文利用微通道换热器、微型直流调速齿轮泵等搭建了泵驱热管循环系统动态性能测试实验台,利用Lab VIEW测控系统,实现了温度、压力、流量、功率的准确测量和液泵转速、加热量的动态控制。首先通过实验获得了充注量、加热量、冷源温度、循环流量对单蒸发器泵驱热管循环的影响规律。发现在蒸发器中,核态沸腾占主导作用,对流作用较弱;蒸发器出口饱和后继续增大循环流量并不能强化传热,反而增大了气体管压降,降低了有效传热温差,使得传热性能下降。基于此提出了“单倍循环”的调控策略,在正弦波和矩形波动态热扰下,此调控方法比定转速方法可节能60%以上,壁面温度平均降低3℃。其次,通过实验研究了并联蒸发器热管循环的流动传热特性及控制策略,发现双蒸发器并联时,加热量越大、阻力越大,支路流量越小;蒸发器并联调控时,要以加热量最大的支路为参考,此时加热量较小的支路循环倍率大于1。最后,利用实验结果比选了模拟精度最高的两相流动和传热模型,基于AMESim软件搭建了泵驱热管循环系统动态仿真模型,并验证了模型的准确性。模拟分析了五个蒸发器并联泵驱热管循环系统,为多蒸发器并联泵驱热管循环系统设计和调控提供了参考。

关键词：泵驱热管循环两相传热多蒸发器并联控制策略热控技术