一、高效横槽传热管的性能及应用（论文文献综述）
张婷,王学生,陈琴珠[1]（2021）在《横槽管内降膜蒸发传热特性的实验研究》文中研究表明为探究不同参数对横槽管内降膜蒸发传热特性的影响规律,搭建了竖管降膜蒸发实验平台,开展了降膜蒸发传热实验,对光滑管与横槽管进行对比研究。在单位周边流量Γ=0.15—0.75 kg/（m·s）,传热温差ΔT=10—16 K,热流密度q=12—36 kW/m2,二次蒸汽雷诺数Rev=1.5×104—4.5×104的范围内,测得了2种管型换热管内的降膜蒸发传热系数;分析了各参数对降膜蒸发传热特性的影响。研究结果表明,横槽管内降膜蒸发传热系数随单位周边流量、传热温差、热流密度及二次蒸汽雷诺数的增大而增大。横槽管内降膜蒸发传热系数约为光滑管的1.23倍,横槽管内壁特殊的环肋结构对降膜蒸发传热的强化作用明显。根据实验数据关联出横槽管降膜蒸发传热关联式。以上结论可为横槽管用于立式降膜蒸发器的研究提供有益参考。
孙志传[2]（2020）在《水平涟漪纹管三维强化表面的换热机理及流动可视化研究》文中研究表明自上世纪七十年代初以来,重大环境问题的相继出现和能源供需矛盾的日益凸显,迫使世界各国采取严格的资源管理制度以解决能源利用效率不高和过度消耗等问题。然而,能效增长速率的降低和能源需求的稳定增长已经成为全球能源行业面临的重大挑战。目前,延伸表面是商业换热器设计所采用的主流强化传热技术,被用于提升换热器的换热性能并减小设备占地面积。作为最近兴起的三维表面强化换热管,涟漪纹管因其生产制造、日常运营和故障维修成本低廉且管道内部压损相对较低,展现出了优越的经济效益。其中,具有蛇鳞纹阻垢表面基底的新型涟漪纹管（1EHT管）具备更加广阔的发展前景。本文首先对现阶段表面强化换热管的研究进行综述,同时简要总结管内流动可视化的研究工作,并对当前涟漪纹管研究领域的不足之处展开讨论,随后对水平管内饱和对流换热高精度测试系统及其配套的流型可视化实验装置做出介绍。1EHT型涟漪纹管的复合表面结构通过非接触式光学轮廓仪进行测绘,由于涟漪纹管具有三维双侧强化表面,因而需要采用Wilson图解法测定测试管外环形通道内的水侧单相换热系数。测试管的内表面换热系数和主要实验参数的不确定度分别通过传热热阻模型和Moffat误差传递理论计算得到,实验台的热平衡分析和测试段的单相换热系数验证也先后被阐述。本文测试了外径为12.70 mm的光滑铜管和两根1EHTa型涟漪纹管的管内两相换热系数,换热工质为制冷剂R410A,流动沸腾和强迫对流冷凝的饱和温度分别为6℃和45℃。换热系数曲线随质量干度和质量流速变化,数据点对应的流型图像通过高速相机记录,并采用螺纹柱阴影示波法和条纹对比法识别管内流型。本文也介绍了水平管内对流冷凝和流动沸腾换热的主要流型,并使用Xtt-JG坐标图绘制每根测试管的两相流型图,进而阐述水平测试管内两相流型与实验换热系数之间的关联,同时从换热机理上讨论1EHTa型涟漪纹管内表面结构对饱和对流流型变化的影响,最终揭示新型涟漪纹管表面结构的强化换热机理。本文研究中使用MATLAB软件建立计算机脚本,对流型图像进行二值化处理以提取液面轮廓,结合圆管内气液两相分层流动模型,计算出了对应工况下的管内截面含气率,并将实验值与三个经典模型给出的预测值进行对比,从而提出全工况下适用于两根1EHTa型涟漪纹管的截面含气率预测模型。随后根据新型涟漪纹管的两相流型图提出相应的流型转变公式,最终建立适用于两根1EHTa型涟漪纹管管内对流冷凝和流动沸腾的换热系数预测模型。针对测试管进出口干度分别为0.2/0.8和0.8/0.2的大干度变化工况,通过实验详细研究了换热工质、管壁材质、运行参数和几何参数对1EHT型涟漪纹管内两相换热系数和摩擦压降的影响,并结合流型图对各实验变量的影响规律做出总结,为本领域的研究人员在研究其它类型的表面强化换热管时提供经验借鉴。
林锋,栗艳,张敏思,许彦栩,邱少龙,林佳鸿,丁力行,陈嘉澍[3]（2016）在《三角翼纵向涡内扰管传热机理及数值模拟》文中研究指明基于Fluent软件对相同管径的光管、波纹管、横槽管和三角翼纵向涡内扰管的数值模型都分别采用k-e湍流模型,管内壁设定为等温边界条件,在Re=3×1041.5×105范围内和不同流速下,对四种管内不同流速下的流体的温度场进行数值模拟,得出多组不同流速流体通过四种不同的管下的工况性能差异,通过对比多组工况的出口截面温度分布和管内流体迹线分布,结合传热机理分析比较得出三角翼内扰管和光管、波纹管、横槽管内流体的流动传热性能优劣和各自的适用场合。结果表明,纵向涡传热管和其他三种管道比较,传热性能明显提高,在Re=3×1041.5×105的范围内,对流换热系数h较光管提高了90%以上,内置三角翼纵向涡的传热管出现大的纵向涡状的螺旋流,主流区和边界层充分混合,但压降较大。
杨杰[4]（2016）在《纵流管壳式换热器的计算优化与实验研究》文中研究表明在结合世界提高能量利用率,减少碳排放量,降低温室效应的国际大环境,和中国工业产能结构性调整,减少单位GDP的碳排放量的小环境中,发展节能减排技术不仅有利于民生,也符合中国贯彻的可持续发展战略部署。管壳式换热器作为重工行业中最耗能耗材的设备之一,其强化传热技术一直是国内外学者研究的重点。如何提高换热器的传热效率,减少压降,延长其使用寿命,如何指导开发新型换热器,以及如何实现优化设计对实现节能减排目标有着重要意义。本文对折流杆管壳式换热器进行了研究,总结了数值模拟方法,并利用单元模型、周期性模型、多孔模型和整体模型对于折流杆换热器进行建模,提供了模型选取标准,并利用实验方法对数值模拟进行了验证,结果显示：一般情况下,单元模型不能计算换热器压降,但可以粗略计算换热器传热性能。当换热器数量较多时,单元模型能够精确计算传热性能;周期性模型也不能计算换热器压降,但可以精确预测换热器的传热性能,对于壳程长度直径比越大的换热器,该模型计算精度越高；多孔模型能够精确计算换热器的传热和流动特性,但是多孔模型需要有经验关联式的存在,同时多孔模型需要添加多项自定义函数从而对控制方程进行修改,其数值计算过程较为复杂；整体模型能精确地计算换热器流动和传热性能,而且可以使用于所有上述三种简化模型不能使用的场合,但其对计算机资源的要求较高,求解过程较为耗时。基于研究内容和结果,本文提出了一种根据不同情况采用不同模型的标准,对数值模拟研究具有一定指导意义。本文基于最小耗散原理的强化传热优化理论,核心流强化传热原理,和多场协同原理,对换热器对流过程进行了分析,理论推导了可用势在管壳式换热器中的变化。对于换热器中管侧来说,将换热过程不可逆耗散与管内流动功耗作为目标函数和约束条件对换热器进行优化,得到了管内单涡或多涡结构的纵流流场。基于此理论本文设计了螺旋偏心管,并将其应用到了管壳式换热器,消除了折流板等部件实现了壳程自支撑。基于本文提出的标准,利用整体模型对换热器的管程和壳程进行数值模拟,并与折流杆换热器进行了对比。结果显示在相应的雷诺数区间内,螺旋偏心管管程传热性能和阻力因子同时提高,管程性能评价系数为1.5～2.1,而壳程传热性能减弱了14.6-24.9%,压降减少了32.7～35.8%,壳程性能评价系数为0.9-0.95,因此总的来说,该新型换热器的整体综合传热性能大幅度增加。另外螺旋偏心管换热器管内呈螺旋流,管外整体纵向流动,因此该换热器抑制污垢能力较强,而且能减少流体诱导振动,具有良好的应用特性。另外文本结合了折流杆换热器和整圆板换热器的优点,设计出了一种新型整圆板管壳式换热器并与折流杆换热器进行了对比,结果显示,在雷诺数从5000到14,000的区间内,该新型换热器传热性能增强了28.4～38.7%,压降增加了39.5-49.7%,壳程性能评价系数为1.15-1.22,更重要的是,该换热器折流珊结构和加工工艺简单,具有广阔的市场应用前景。本文提出了一种基于构形理论的换热器优化设计方法,将一个整体换热器看作是并联和串联的子换热器构成,对其约束方程和目标函数建立了相应的数学模型,利用遗传算法来对管壳式换热器进行优化设计,结果显示,相比于文献中的优化设计方法,该新型设计方法能扩大最优解范围,在实现目标函数最大化或者最小化方面有着巨大优势。同时,该新型换热器优化设计方法在数学建模和求解过程较为复杂,可以将之简化成串联法和并联法。本文以串联法为例,对管壳式换热器进行了优化设计,结果显示简化后的设计方法所设计的方案依然比文献中的设计方案要好。另外本文从可用势定义出发,推导了换热器整体可用能损失的表达式,并利用遗传算法以管壳式换热器中整体可用能损失为目标函数,对换热器进行了优化设计,结果表明当换热器整体可用能损失最小时,换热器整体不可逆性最好,总功耗最小,传热效率最高。
赵晨宏[5]（2014）在《内插三角翼的纵向涡强化换热管传热和流动特性的数值模拟研究》文中研究指明能源是人类生存和发展的重要物质基础,经济社会持续快速的发展,离不开有力的能源保障。随着社会生产的发展,能源问题已成为全球关注的焦点,如何节约能源已成为迫在眉睫的问题。而节能降耗离不开换热技术的进步与应用,因此发展新型的换热技术,开发实用的高效低阻强化换热器可以带来巨大的经济和社会效益。鉴于此,本文根据纵向涡强化换热的设计原理,提出了一种新型的内插三角翼的纵向涡强化换热管,即在圆管内加入带三角翼的内插片扰流元件,不断诱导产生纵向涡,从而实现管内传热强化的目的;建立了考虑流固耦合的内插三角翼的强化换热管的数理模型,生成了复杂的计算网格,进行了数值计算有效性验证;通过全三维数值模拟,对其局部的温度场和速度场进行了研究和分析,揭示了该强化传热管强化传热的机理,并对三角翼角度、三角翼尺寸和三角翼间距结构参数对其传热和阻力性能影响进行了研究;开展了不同工质下,内插三角翼的强化换热管的换热和阻力性能的研究。获得的主要研究成果如下:（1）内插的三角翼促使强化换热管内部形成了纵向涡,形成二次流,使得流体垂直冲刷管壁,从而减薄了边界层,增强了流体的混合,改善了对流换热的速度场和温度场的协同程度,从而显着的强化了换热,其阻力的增加较小,其PEC值明显提高。（2）单相水为工质,雷诺数在20000～100000,三角翼倾斜角范围为10°～30°时,其阻力系数随着角度的增加而增加,最大值比光管增加了117.25%;Nu数随着角度的增加而增加,最大值比光管增加了 49.94%;PEC值在10°时最大,为1.22左右。（3）三角翼翼高为5mm～13m范围内,翼高为13mm时其阻力系数最大,最大比光管增加了 82.2%;Nu数在翼高为7mm时最大,比光管最大增加了 45.39%;PEC值在翼高为7mm时最大,为1.22左右。（4）小翼间距的研究范围为2.5cm～12.5cm时,阻力系数随着间距的增大而减小,其最大值比光管增加了 76.06%;Nu数在间距为5cm时最大,其最大值比光管大45.39%;PEC值在5cm时最大,为1.22左右。（5）对于三种不同工质（空气、水及导热油）,内插三角翼的强化换热管的Nu数均随雷诺数的增加而增加,Pr数越大,其增加的幅度越大;Pr数大的工质（如油）,在处数小的时候其综合性能较好,而Pr数小的工质（如空气）,在处大的时候其综合性能较好。（6）在处数为20000～100000范围内,工质为水和空气的强化换热管的PEC值均大于1,而工质为油时小于1;在办数为2000～3500的范围内,工质为油的强化换热管的PEC值由原来的小于1增加到1.09左右,而工质为空气时,PEC值由原来的1.15左右减小到了 0.85左右。
熊从贵[6]（2013）在《卧式氨冷凝器传热技术研究进展》文中研究说明根据卧式氨冷凝器的特点,从传热机理出发,介绍了管内强化传热、管外强化传热和各种管束支撑物强化传热方法的特点及传热效果,并提出了卧式氨冷凝器传热研究的研究进展和发展方向。
付崇彬[7]（2012）在《异型管高效换热元件传热性能研究与实验设计》文中进行了进一步梳理能源紧缺问题是全球各国所面对的最主要的问题之一。我国是能源消费的大国，使能源紧缺问题显得更加严重。因而对换热设备在性能、参数等方面提出了更高标准的要求。另一方面，换热器换热性能的提高也使得换热器的结构更加紧凑，占用空间减小，节约了土地资源。由于换热设备最重要的组成部分是换热元件，因此换热设备整体性能提高的主要核心技术是高效换热元件的开发及利用。所以各种高效换热元件的研发显得尤为重要。本文首先在现有研究成果的基础上，根据课题的任务要求，设计了一种新型的非对称式横槽管高效换热元件，使用了一种相对科学的评价准则用来评价该高效换热元件的综合传热效率。基于k-ε湍流模型，以氦气作为换热工质，对该新型换热元件在高温高压工况下管内的流动与传热进行了数值模拟研究。结果表明非对称式横槽管的综合传热效率要优于传统的对称式横槽管。随后，结合前面的数值模拟结果，采用“中心复合设计”（CCD）方法对非对称式横槽管的三个基本结构参数（槽间距p、槽宽b、槽深e）进行了优化设计，考察了不同结构对非对称横槽管传热性能、阻力性能及综合传热性能的影响，最后对其内部流动及传热机理进行了初步地分析与探讨。结果表明，最优结构参数为p12-b8-e0.6。此外，本文应用大涡模拟（LES）对非对称横槽管管外的流动与传热进行了三维数值模拟研究，考察了非对称结构管外的强化传热机理，横向对比分析了不同槽深参数下横槽管管外流体的流动和传热的变化情况。得出了最佳的槽深参数为0.6mm，此结构流场的速度场与温度场协同性较好，这也同时验证了二维模拟优化计算结果的准确性。考虑到实际的工程应用问题，需要对高效换热元件进行相应的测试，因此本文依据相似准则原理，利用等雷诺数法确定了实验参数，根据实验参数完成了相关的实验设计并给出了具体的实验测试方案。此外，根据实验室的实际客观条件，提出了一套合理的实验系统的布置方案。最后，结合前面提出的设计与测试方案，对整体实验台所需的各种仪器设备进行了选型，确定了一套行之有效的高效换热元件实验测试平台搭建方案。
佘虎君[8]（2012）在《管壳式换热器的传热研究与结构优化》文中研究说明换热器是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、航空及其它许多工业部门广泛使用的一种通用工艺设备,在工业生产中占有重要的地位。管壳式换热器由于结构可靠、技术成熟、适用面广,是目前国内外换热设备的主要结构形式。为了提高整个换热器的综合传热性能,本文对异形管的管程、壳程进行强化传热研究。管板是管壳式换热器中最重要也是最复杂的承压部件件,在换热器正常工作中,管板两侧分别承受不同的压力与温度。因此,管板设计的合理性对整台设备的安全运行显得至关重要。本课题主要做了以下研究工作:首先,为强化传热,研究了换热器分别采用圆管、波节管、横槽纹管时对换热性能的影响,在设计参数与结构参数相同的条件下,对圆管换热器、波节管换热器和横槽纹管换热器的传热系数、压力损失和努塞尔数进行对比;其次,应用ANSYS有限元分析软件的FLOTRAN CFD分析模块对换热器壳程进行流体动力学分析,研究壳程流体层的分布,讨论了折流板间距与流体物性参数对换热器传热性能的影响;第三,应用ANSYS有限元分析软件对换热器管板进行稳态温度场分析和热应力分析,考虑到结构的复杂性,建立模型时对管板进行了简化,得到管板上温度的分布规律,根据有限元的计算结果,依据JB4732—1995《钢制压力容器一分析设计标准》,对换热器管板进行了应力评定;最后,对换热器管板进行结构优化,削减管板厚度,改进后的管板结构满足强度要求,管板设计安全可靠。本文的分析计算结果对此类复杂状况换热器的设计优化提供了一定的计算依据。
熊从贵[9]（2011）在《卧式氨冷凝器传热技术研究进展》文中研究指明介绍了近年来国内外卧式氨冷凝器在强化传热方面的研究进展。根据卧式氨冷凝器的特点,从传热机理出发,介绍了管内强化传热、管外强化传热和各种管束支撑物强化传热方法的特点及传热效果。提出卧式氨冷凝器传热研究的发展方向和研究重点。
赵洪彬[10]（2011）在《高粘度流体传热强化研究》文中研究说明高粘度流体在食品、轻工、化工、动力、石油、制冷、机械、船舶等领域中有着广泛的应用:高粘度的液态食品和轻化工产品的加工过程需要进行加热和冷却操作;大量机械传动设备需要高粘度的润滑油进行冷却以保证这些机械设备正常、稳定地工作;石油化工生产过程中也涉及到大量的高粘度原料和成品的加热或冷却,等等。然而,高粘度流体的对流传热过程普遍存在传热系数低、动能消耗大等缺点,因而,探索有效降低高粘度流体流动过程动力损耗的方法和强化高粘度流体的传热研究有着重要的意义。螺旋隔板换热器与螺旋扁管换热器是两种新型的管壳式换热器。螺旋扁管换热器具有自支撑结构,无折流挡板,其管内扁平状螺旋通道和壳侧交错状螺旋通道对高粘度流体的传热能起到强化效果。螺旋隔板换热器壳程的螺旋通道能使流体在壳程呈均匀螺旋状流动,几乎没有返混和流动死区,有效降低了壳程压降并提高了传热系数。本文实验研究了四种不同粘度的美孚抗磨液压油分别在螺旋隔板换热器壳程、螺旋扁管换热器管程和螺旋扁管壳程流动时的传热情况,并与在圆形光滑管管内的传热情况进行了比较。采用威尔逊分离法分别得到了各种条件下不同液压油的对流传热膜系数。分析了粘度、流速等参数对液压油冷却传热过程及其压降的影响。实验结果表明:螺旋扁管对高粘度流体具有良好的传热强化效果。与光滑管相比,油在螺旋扁管换热器的管程冷却时对流传热膜系数提高了30%50%,综合评价因子η在实验粘度范围内均大于1;相同流量和定性温度下,油在螺旋扁管换热器壳程冷却时的对流传热膜系数比其在管程冷却时高14%46%;螺旋隔板换热器壳程能有效提高油的冷却传热膜系数,与光滑管相比,其对流传热膜系数提高了22.9倍。粘度对油的冷却传热有较大的影响:在实验范围内,流量相同时,随着粘度的增大,对流传热膜系数呈下降趋势;流体的压降随着粘度的增大而增大,对流传热系数下降的速度则逐渐减缓,压降的增速则逐渐加快。通过多元线性回归的方法对本文实验数据进行了归纳整理,拟合出了运动粘度范围为2.5×10-59.0×10-5 m2/s时油在螺旋扁管换热器管程和壳程、螺旋隔板换热器壳程冷却换热的努塞尔准数关联式,最大误差不超过7.9%。
二、高效横槽传热管的性能及应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高效横槽传热管的性能及应用（论文提纲范文）
（1）横槽管内降膜蒸发传热特性的实验研究（论文提纲范文）
| 1 实验系统及方法 |
| 1.1 实验流程 |
| 1.2 实验数据处理 |
| 2 实验结果与讨论 |
| 2.1 单位周边流量对传热性能的影响 |
| 2.2 传热温差对传热性能的影响 |
| 2.3 热流密度对传热性能的影响 |
| 2.4 二次蒸汽对传热性能的影响 |
| 2.5 横槽管降膜蒸发特征关联式 |
| 3 结论 |
（2）水平涟漪纹管三维强化表面的换热机理及流动可视化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 强化传热技术的发展 |
| 1.2 表面强化换热管的研究进展 |
| 1.2.1 二维表面强化换热管 |
| 1.2.2 三维表面强化换热管 |
| 1.3 管内流动可视化研究进展 |
| 1.4 当前研究领域的不足 |
| 1.5 论文章节安排 |
| 2 实验系统及方法介绍 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 换热测试系统及装置 |
| 2.2.1 水平管内两相流动换热测试系统 |
| 2.2.2 实验测试仪器 |
| 2.2.3 实验换热工质 |
| 2.2.4 新型涟漪纹表面 |
| 2.2.5 表面轮廓测绘技术 |
| 2.3 流动可视化装置及后处理 |
| 2.3.1 管内流型采集装置 |
| 2.3.2 管内流型观测方法 |
| 2.3.3 管内流型图像的后处理 |
| 2.4 实验数据处理 |
| 2.4.1 换热数据处理 |
| 2.4.2 威尔逊图解法 |
| 2.4.3 压降数据处理 |
| 2.5 实验误差分析 |
| 2.6 实验台热平衡测试 |
| 2.7 实验台可靠性验证 |
| 2.7.1 单相换热系数验证 |
| 2.7.2 单相摩擦压降验证 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 涟漪纹管内对流冷凝换热机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 水平管内截面含气率评估 |
| 3.3 水平管内对流冷凝流型分析 |
| 3.3.1 光滑管内对流冷凝流型分析 |
| 3.3.2 涟漪纹管内对流冷凝流型分析 |
| 3.4 涟漪纹管的对流冷凝换热性能 |
| 3.5 涟漪纹管的对流冷凝换热模型 |
| 3.5.1 光滑管冷凝换热模型的评估 |
| 3.5.2 涟漪纹管冷凝换热流型的转变公式 |
| 3.5.3 涟漪纹管冷凝换热模型的建立 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 涟漪纹管内流动沸腾换热机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 水平管内截面含气率评估 |
| 4.3 水平管内流动沸腾流型分析 |
| 4.3.1 光滑管内流动沸腾流型分析 |
| 4.3.2 涟漪纹管内流动沸腾流型分析 |
| 4.4 涟漪纹管的流动沸腾换热性能 |
| 4.5 涟漪纹管的流动沸腾换热模型 |
| 4.5.1 光滑管沸腾换热模型的评估 |
| 4.5.2 涟漪纹管沸腾换热流型的转变公式 |
| 4.5.3 涟漪纹管冷凝换热模型的建立 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 涟漪纹管的单管换热性能评估 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 换热工质对涟漪纹管两相换热特性的影响 |
| 5.3 管径对涟漪纹管两相换热特性的影响 |
| 5.4 饱和温度对涟漪纹管两相换热特性的影响 |
| 5.5 管壁材质对涟漪纹管两相换热特性的影响 |
| 5.6 涟漪状突起的大小对涟漪纹管两相换热特性的影响 |
| 5.7 涟漪状突起的方向对涟漪纹管两相换热特性的影响 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）三角翼纵向涡内扰管传热机理及数值模拟（论文提纲范文）
| 1 计算模型及方法 |
| 1.1 物理模型 |
| 1.2 边界条件 |
| 1.3 数值方法 |
| 2 模拟结果及分析 |
| 2.1 出口温度场分析 |
| 2.2 流体迹线分析 |
| 3 数值模拟计算及强化传热机理分析 |
| 3.1 壁面传热系数及传热量分析 |
| 3.2 流阻及传热因素综合分析 |
| 3.3 横向涡和纵向涡机理比较 |
| 4 结论 |
（4）纵流管壳式换热器的计算优化与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 管壳式换热器的发展现状和面临问题 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 2 纵流管壳式换热器的数值模拟及实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 对流强化传热过程的优化理论 |
| 2.3 折流杆管壳式换热器的数值模拟方法及实验研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 折流板管壳式换热器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 折流板管壳式换热器的数值模拟 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 新型螺旋偏心管管壳式换热器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 一种新型螺旋偏心管 |
| 4.3 螺旋偏心管管壳式换热器的数值模拟 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 管壳式换热器的优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 一种基于构形理论的换热器优化设计方法及其应用 |
| 5.3 新型优化设计方法的简化及其应用 |
| 5.4 基于可用势理论的管壳式换热器优化 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 今后工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的学术会议 |
| 附录3 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 附录4 攻读博士学位期间所获荣誉和奖励 |
（5）内插三角翼的纵向涡强化换热管传热和流动特性的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究的意义 |
| 1.2 强化换热管的换热机理及评价标准 |
| 1.2.1 强化换热机理 |
| 1.2.2 强化传热技术的评价标准 |
| 1.3 强化换热元件的研究进展 |
| 1.3.1 螺旋槽纹管 |
| 1.3.2 波纹管 |
| 1.3.3 微肋管 |
| 1.3.4 内翅片管 |
| 1.3.5 扁管 |
| 1.4 内插式强化换热管元件的研究进展 |
| 1.5 数值计算的研究进展 |
| 1.5.1 数值传热学的介绍 |
| 1.5.2 数值模拟介绍 |
| 1.6 本课题的研究内容和目的 |
| 第二章 内插三角翼强化换热管数理模型的建立 |
| 2.1 模型的建立 |
| 2.1.1 物理模型的建立 |
| 2.1.2 网格的划分 |
| 2.2 数学模型的建立 |
| 2.2.1 内插三角翼强化换热管物理模型的假设 |
| 2.2.2 流动与传热控制方程的建立 |
| 2.2.3 物性参数 |
| 2.3 计算区域和边界条件 |
| 2.4 初始条件 |
| 2.5 数值计算验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 不同参数下内插三角翼强化换热管性能研究 |
| 3.1 数值求解 |
| 3.1.1 选择合适的解算器 |
| 3.1.2 网格的输入与检查 |
| 3.1.3 选择合适的数值方法 |
| 3.1.4 湍流流动动与换热模型 |
| 3.1.5 定义流体与边界的物性 |
| 3.1.6 定义边界条件 |
| 3.1.7 控制方程的离散及亚松驰因子的设定 |
| 3.1.8 流场的初始化 |
| 3.1.9 迭代计算 |
| 3.2 三角翼倾角对强化换热管性能的影响 |
| 3.2.1 局部温度场和流场特性分析 |
| 3.2.2 传热特性 |
| 3.2.3 阻力特性 |
| 3.2.4 性能分析 |
| 3.3 三角翼高度对强化换热管性能的影响 |
| 3.3.1 换热特性 |
| 3.3.2 阻力特性 |
| 3.3.3 性能分析 |
| 3.4 三角翼间距对强化换热管性能的影响 |
| 3.4.1 换热特性 |
| 3.4.2 阻力特性 |
| 3.5 本章小节 |
| 第四章 不同工质下内插三角翼强化换热管性能研究 |
| 4.1 工质的选取 |
| 4.2 热物性参数 |
| 4.3 数值模拟计算 |
| 4.3.1 物理模型 |
| 4.3.2 不同工质下的局部温度特性 |
| 4.3.3 不同工质下的阻力特性 |
| 4.3.4 换热特性 |
| 4.3.5 综合性能 |
| 4.4 不同工质在较低雷诺数下的特性研究 |
| 4.4.1 阻力特性 |
| 4.4.2 换热特性 |
| 4.4.3 综合评价指标 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士学位期间的学术成果 |
（6）卧式氨冷凝器传热技术研究进展（论文提纲范文）
| 1 冷凝传热机理[1, 2] |
| 2 管外强化传热 |
| 2.1 改变传热表面形状 |
| (1) 犁刺管 |
| (2) 螺旋槽管 |
| (3) 波纹管 |
| (4) 横槽管 |
| (5) 螺旋扁管 |
| (6) 管外表面特殊处理 |
| 2.2 管束支撑结构 |
| (1) 弓形折流板 |
| (2) 整圆折流板 |
| (3) 网状折流板 |
| (4) 折流杆支撑 |
| (5) 空心环支撑 |
| (6) 管子自支撑 |
| (7) 螺旋折流板支撑[20, 21] |
| 3 管内强化传热 |
| (1) 螺旋槽管 |
| (2) 波纹管 |
| (3) 横纹管 |
| (4) 螺旋扁管 |
| 4 结语 |
（7）异型管高效换热元件传热性能研究与实验设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 强化传热技术的发展 |
| 1.1.3 主要强化传热技术 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 非对称横槽管管内流动与传热研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数学模型 |
| 2.2.1 雷诺平均 |
| 2.2.2 k-epsilon 湍流模型 |
| 2.2.3 控制方程 |
| 2.3 物理模型及网格划分 |
| 2.4 流动与传热的数值模拟 |
| 2.4.1 边界条件设置 |
| 2.4.2 计算结果分析 |
| 2.5 非对称横槽管结构优化设计 |
| 2.5.1 Minitab 软件简介 |
| 2.5.2 中心复合设计 |
| 2.5.3 结构优化试验 |
| 2.5.4 试验数据分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 非对称横槽管管外大涡模拟及分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 大涡模拟理论 |
| 3.2.1 大涡模拟与直接模拟 |
| 3.2.2 大涡模拟研究简述 |
| 3.2.3 大涡模拟数学模型 |
| 3.3 物理模型及网格划分 |
| 3.4 边界条件设置 |
| 3.5 计算结果分析 |
| 3.5.1 流线分布分析 |
| 3.5.2 速度场和温度场场协同分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 换热元件性能测试实验台设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 相似原理及等雷诺数法 |
| 4.2.1 相似原理 |
| 4.2.2 等雷诺数法 |
| 4.2.3 实验参数计算 |
| 4.3 实验系统设计 |
| 4.3.1 实验目的 |
| 4.3.2 实验台技术指标及功能 |
| 4.3.3 实验台主要构成 |
| 4.3.4 实验系统示意图 |
| 4.3.5 实验台布置图及主要元器件的配置 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（8）管壳式换热器的传热研究与结构优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 换热器功能 |
| 1.2 换热器分类 |
| 1.3 换热器设计理论方法的研究现状 |
| 1.3.1 研究现状 |
| 1.3.2 换热器先进设计方法的发展动向 |
| 1.4 有限元方法概述 |
| 1.5 课题主要研究内容与目标 |
| 1.6 课题研究的意义 |
| 第二章 管壳式换热器的结构与主要参数 |
| 2.1 管壳式换热器的结构 |
| 2.2 换热器的结构参数及主要工艺参数 |
| 第三章 管壳式换热器传热分析 |
| 3.1 评价换热器性能的基本方法 |
| 3.2 管壳式换热器强化传热理论分析 |
| 3.2.1 强化传热方法 |
| 3.2.2 传热过程理论分析 |
| 3.2.3 微分衡算方程 |
| 3.2.4 描述流体流动的两种方法 |
| 3.3 管程强化传热过程及影响因素 |
| 3.3.1 波节管 |
| 3.3.2 波节管换热器特点 |
| 3.3.3 异形管对管内强化传热影响 |
| 3.4 壳程强化传热过程及影响因素 |
| 3.4.1 新型折流板类型 |
| 3.4.2 折流板间距对努塞尔数的影响 |
| 3.5 换热器壳程流体动力学分析 |
| 3.5.1 计算流体动力学的特点 |
| 3.5.2 流体流动和传热控制方程 |
| 3.5.3 边界层的形成与发展 |
| 3.5.4 对流传热过程分析 |
| 3.5.5 换热器壳程流体传热系数 |
| 3.5.6 换热器壳程流体动力学分析结果 |
| 第四章 管板稳态热分析和热应力计算 |
| 4.1 热分析的基础理论 |
| 4.1.1 热分析概述 |
| 4.1.2 热传导基本方程 |
| 4.2 管板稳态温度场分析 |
| 4.2.1 单元类型的选择 |
| 4.2.2 有限元模型的建立 |
| 4.2.3 管板稳态温度场分析 |
| 4.3 换热器管板的热应力分析及强度校核 |
| 4.3.1 换热器的耦合场分析 |
| 4.3.2 强度分析依据 |
| 4.3.3 受力模型和边界条件 |
| 4.3.4 管板应力分析及结果讨论 |
| 4.4 管板厚度削减效果分析 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（9）卧式氨冷凝器传热技术研究进展（论文提纲范文）
| 1 冷凝传热机理[1-2] |
| 2 管外强化传热 |
| 2.1 改变传热表面形状 |
| 2.2 管束支撑结构 |
| 3 管内强化传热 |
| 4 结束语 |
（10）高粘度流体传热强化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 高粘度流体强化传热研究方法 |
| 1.3 管壳式换热器的传热强化研究 |
| 1.4 螺旋扁管与螺旋隔板换热器的研究现状 |
| 1.4.1 螺旋扁管换热器 |
| 1.4.2 螺旋隔板换热器 |
| 1.5 本课题的研究内容与创新之处 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 实验装置与实验方案 |
| 2.1 实验流程 |
| 2.2 换热器的结构参数 |
| 2.3 实验工质 |
| 2.4 实验数据的测量 |
| 2.4.1 温度的测量 |
| 2.4.2 流量的测量 |
| 2.4.3 压力的测量 |
| 2.5 实验操作步骤 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 数据处理方法 |
| 3.1 实验数据处理 |
| 3.1.1 总传热系数的计算 |
| 3.1.2 对流传热系数的计算 |
| 3.1.3 管程阻力系数的计算 |
| 3.2 实验误差分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 实验结果与分析 |
| 4.1 高粘度流体的传热强化 |
| 4.1.1 不同流道中油侧对流传热系数对比 |
| 4.1.2 油通过不同流道时总传热系数对比 |
| 4.2 粘度对传热和流阻的影响 |
| 4.2.1 粘度对对流传热系数的影响 |
| 4.2.2 粘度对流阻的影响 |
| 4.3 螺旋扁管换热器综合传热性能评价 |
| 4.3.1 螺旋扁管强化传热效果 |
| 4.3.2 螺旋扁管与光滑管流阻性能对比 |
| 4.3.3 螺旋扁管换热器综合传热性能评价 |
| 4.4 不同强化流道传热关联式的拟合 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、高效横槽传热管的性能及应用（论文参考文献）
- [1]横槽管内降膜蒸发传热特性的实验研究[J]. 张婷,王学生,陈琴珠. 化学工程, 2021(05)
- [2]水平涟漪纹管三维强化表面的换热机理及流动可视化研究[D]. 孙志传. 浙江大学, 2020(07)
- [3]三角翼纵向涡内扰管传热机理及数值模拟[J]. 林锋,栗艳,张敏思,许彦栩,邱少龙,林佳鸿,丁力行,陈嘉澍. 广东化工, 2016(08)
- [4]纵流管壳式换热器的计算优化与实验研究[D]. 杨杰. 华中科技大学, 2016(08)
- [5]内插三角翼的纵向涡强化换热管传热和流动特性的数值模拟研究[D]. 赵晨宏. 太原理工大学, 2014(04)
- [6]卧式氨冷凝器传热技术研究进展[J]. 熊从贵. 石油化工设备, 2013(01)
- [7]异型管高效换热元件传热性能研究与实验设计[D]. 付崇彬. 哈尔滨工业大学, 2012(06)
- [8]管壳式换热器的传热研究与结构优化[D]. 佘虎君. 沈阳工业大学, 2012(07)
- [9]卧式氨冷凝器传热技术研究进展[J]. 熊从贵. 石油石化节能, 2011(09)
- [10]高粘度流体传热强化研究[D]. 赵洪彬. 华南理工大学, 2011(12)