自激振荡的实验及应用研究

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本文介绍了不同结构的Helmholtz共振腔在不同的水力参数下产生的自激振荡情况,以及将自激振荡应用于换热器上对强化换热的影响。在实验的基础上得出几点重要结论。在合适的结构参数和水力参数,就可以产生自激振荡。对于同一结构的共振腔,水力参数不同,产生的自激振荡强弱也不相同,随着压力的增加,自激振荡的强度也增加;将共振腔产生的自激振荡引入换热器后,当自激振荡达到一定程度的强度后,可以强化换热。不同的振荡强度,强化换热的效果也不同,存在一个最佳强度,此时的强化换热效果最好,可以将表面换热系数提高30%左右;对于同一共振腔,配合以不同的出口结构尺寸,对于换热效果的强化的影响变化不大:出现最佳强化效果时的压力基本都在0.4-0.6,最佳的强化效果也都是将表面换热系数提高30%左右。这一点对于将共振腔换热器应用于实际工程中显得极为重要。特别是对工程领域中已有的众多的换热器的改造显得极为重要。此外,作者对水-汽相变进行了数值计算。在定压汽化、定温降压自蒸发、定压凝结、定温加压凝结、可用能、微层蒸发模型几个方面得出了一些有用的结论。
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