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板式换热器内颗粒污垢预测模型与实验被引量：14: 2013年; 板式换热器作为一种高效、节能、紧凑的换热设备,广泛应用于工业中。颗粒污垢作为工业冷却水污垢的主要成分之一,其形成特性一直受到人们的重视。本文对四台商用板式换热器进行了研究,在测试得到其流动传热特性后,完成了三组颗粒污垢实验,研究了几何参数、流动参数以及污垢颗粒浓度对污垢形成的影响。以冯-卡门类比为基础,结合实验数据,完善了板式换热器内颗粒污垢的污垢工程模型,得到的预测关联式具有较好的精度,与实验测试数据对比,偏差均在±6%左右。; 张冠敏李冠球李蔚黄涛任毓程; 关键词：板式换热器颗粒污垢

基于普朗特类比的多种强化管内污垢数据分析: 2011年; 针对光管和四种不同结构的强化管(缩放管Ⅰ、缩放管Ⅱ、弧线管及波纹管)在相同条件(工质流速、入口温度、水浴温度及微粒浓度)下的颗粒污垢实验数据,基于普朗特类比法,以φ(φ=(K_m/K_(mp))/(f/f_p),K_m为质量传递系数,f为摩擦因子,下标p表示光管)和ψ(ψ=(j/j_p)/(f/f_p)^(1/3),j为传热因子)作为传热性能评价指标,η_φ(η_φ=(R_f/R_f_p)/φ,R_f为渐近污垢热阻)和η_ψ(η_ψ=(R_f/R_f_p)/ψ)作为换热面综合评价指标,结合强化管内流场模拟情况,进行分析。结果表明:不同类型的强化管,渐近污垢热阻比R_f/R_f_p与φ及ψ值的大小并非存在增函数关系;在给定的实验条件下,弧线管的综合性能优于其它三种强化管。所述方法为污垢研究工作提供有益参考。; 姚华李冠球李蔚张政江杨善让徐志明; 关键词：污垢热阻强化传热

管内颗粒污垢特性分析被引量：11: 2012年; 为了研究强化管管内污垢特性,选取一组直肋管与光管管内颗粒污垢实验进行了分析,对光管和不同几何设计的3种内置直肋管进行了研究,实验所用颗粒为氧化铝和氧化铁颗粒,平均直径分别为1.75μm和2.11μm,质量密度约为1 500mg/L,实验段的热流密度约为13kW/m2.实验发现,光管的污垢热阻渐进值最小,其次是型号为30/10,30/20,15/10的直肋管,为此建立了一半理论化模型,对影响颗粒污垢形成的主要因素进行了研究.污垢模型从最常用的质量平衡模型出发,分别讨论了质量传递系数、壁面剪切应力、黏附几率、污垢抗分散强度的影响因素,理论模型与实验结果吻合良好.另外,在进行相应简化后,对实验相应管型进行了二维数值分析,数值分析采用控制容积法和标准k-ω模型.为解释不同管型在抗垢性能上的差异,讨论了不同管型的近壁面流场分布以及壁面剪切应力对颗粒污垢沉积的影响,发现壁面剪切力越大,污垢热阻值越小,而肋间距是影响壁面剪切力的重要几何参数.数值模拟结果与经验公式和实验结果相比也有合理的偏差.; 李红霞李冠球李蔚; 关键词：颗粒污垢质量传递系数

建立微尺度蒸发冷凝的通用准则: 2011年; 蒸发冷却模式以及微换热器,是最具有潜力的冷却高热流密度电子器件的方法之一。总结和研究微尺度蒸发冷凝相变机理,是本文研究目的。我们在参阅大量文献和提取大量精确数据的基础上,发现了新的区分常规通道与微通道的临界准则Bo×Re_1^(0.5)=200;在此基础上,我们归纳出了新的预测微通道压降、传热系数和临界热流量的关联式,与以前的关联式相比,新的关联式能更好地预测微通道数据。; 吴赞李蔚; 关键词：雷诺数

强化管表面水降膜蒸发的实验研究被引量：6: 2010年; 本文研究了三种强化管对降膜蒸发换热效果的影响,利用热阻分析的方法,求得不同工况下降膜蒸发的换热系数。以水为介质,实验在绝对压力为1000Pa的条件下进行。通过对换热系数与降膜流量之间关系的研究,发现随着流量的增大,降膜蒸发过程分成管壁部分干涸以及全湿润两个状态;当流量处于转变值时,降膜蒸发的换热系数达到最大值。另外结果表明,当降膜雷诺数在10～110范围内,Turbo-CAB(26fpi)管表面的降膜蒸发换热系数是光管的3～5倍;但当液膜完全覆盖Turbo-CAB的翅片时,其强化换热效果将变差。; 罗忠吴晓雨李蔚; 关键词：强化管降膜蒸发强化换热

基于冯-卡门类比建立螺纹管内颗粒污垢模型被引量：8: 2010年; 研究了5根内径为15.54mm的铜质内置螺纹管的污垢数据,并给出了在雷诺数为16000,污垢质量浓度为1300g/m3下的加速颗粒结垢实验数据.螺纹的几何参数采用目前应用于冷凝器的商用强化管中较为典型的一组几何参数:螺纹数为10～45、螺纹角为25°～45°、螺纹高为0.33～0.55mm;实验用的氧化铝颗粒平均直径为3μm.通过冯-卡门类比计算质量传递系数,壁面剪切应力则由压降数据来获得.据此,建立了一个半理论化的模型,讨论并得到了污垢热阻比与螺纹管几何参数、效率指数的一系列关系式,这些关系式以及对污垢的理论分析方法可应用于预测冷却水系统中螺纹管的污垢形成.; 李冠球李蔚张政江张巍徐志明; 关键词：颗粒污垢强化管湍流质量传递系数

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国家自然科学基金(50976096)