【摘 要】
：
利用实验与数值模拟相结合的方法研究了超临界氮气(SCN2)三维热流场特性,在用实验数据验证数值方法可靠性基础上,分析了压力(3.6～7 MPa)和质量流速[800～1200 kg/(m2?s)]对SCN2对流传热特性的影响,揭示了微通道圆管不同圆周方向上SCN2热流场规律.结果表明:在低压力和高质量流速下,同一轴向位置处,径向内壁温最大值出现在圆管90°处;质量流速越大,内壁温最大值和对流传热系数最小值由圆管180°向90°处发生了转移;当浮升力系数Gr*/Re2>1时,浮升力有利于强化圆管底部区域流体传
【机 构】
：
哈尔滨理工大学机械动力工程学院,黑龙江哈尔滨150080;航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司,黑龙江哈尔滨150029
论文部分内容阅读
利用实验与数值模拟相结合的方法研究了超临界氮气(SCN2)三维热流场特性,在用实验数据验证数值方法可靠性基础上,分析了压力(3.6～7 MPa)和质量流速[800～1200 kg/(m2?s)]对SCN2对流传热特性的影响,揭示了微通道圆管不同圆周方向上SCN2热流场规律.结果表明:在低压力和高质量流速下,同一轴向位置处,径向内壁温最大值出现在圆管90°处;质量流速越大,内壁温最大值和对流传热系数最小值由圆管180°向90°处发生了转移;当浮升力系数Gr*/Re2>1时,浮升力有利于强化圆管底部区域流体传热能力;基于获得的数据,提出了一个新的适合预测微通道圆管内SCN2对流传热特性的无量纲换热关联式,预测误差小于20％.研究结果为微通道换热器优化设计提供了参考.
其他文献
固体颗粒的流化磨损是流态化技术重要的基础问题之一,气固流动过程中颗粒的磨损特性以及两种磨损机制的研究,对流态化技术的应用具有重要意义.针对煤沥青球设计可视化冷态流化实验系统,研究表观气速、初始粒径和高径比对颗粒流化磨损行为的影响,探讨颗粒流化磨损机理.结果表明:经过流化磨损后,仍在初始粒径范围内的煤沥青颗粒球形度增加,表面更光滑;流化磨损过程受到体相断裂和表面剥层两种磨损机制的共同作用:高速磨损阶段由表面剥层主导,低速磨损阶段表面剥层和体相断裂同时存在,稳态阶段再次由表面剥层主导;提高表观气速和高径比、降
R32作为低温室效应制冷剂得到广泛应用,空调器中循环的介质是制冷剂与润滑油的混合物,掌握R32-润滑油混合物的流动沸腾特性是R32空调器优化设计的关键.本文的目的是参照空调器实际运行工况,测试R32-润滑油混合物的管内流动沸腾换热特性,开发传热系数关联式.新搭建了具有防爆功能的R32-润滑油混合物管内换热性能测试台,采用换热管为7 mm铜管,测试的质流密度200～400 kg/(m2·s)、干度0.2～0.7、油浓度0～5％.实验结果表明,R32-润滑油混合物管内流动沸腾传热系数随质流密度的增大而增大;在
提出一种新型同轴四通道喷嘴——由内到外采用气-液-气-液设置,最外环液体可以将合成气和氧气隔离,大幅降低喷嘴出口温度,可望延长气化炉中喷嘴使用寿命.为研究喷嘴雾化效果的影响因素,以水和空气为介质,利用马尔文激光粒度分析仪对同轴四通道喷嘴的气流式雾化液滴索特平均直径进行实验研究.发现对雾化效果影响程度从大到小依次为通道三、通道四、通道二和通道一;增大通道二、四液量分配比可以降低雾化粒径;增大外环液膜厚度会增大雾化粒径;通道一、三气量分配比对雾化颗粒的影响是非单调性的,雾化粒径先增大后减小.基于实验结果进行数
对换热长度为3.4 m、内径为38 mm的真空水平管内的蒸汽凝结流动换热特性进行了实验研究.分析了蒸汽质量流率小于9 kg/(m2·s),蒸汽饱和温度为50、60和70℃,换热温差为3～7℃时对凝结过程的影响.通过对分层流动冷凝换热机理分析,建立了热分区角计算模型.实验结果表明,热分区角随着质量流率的增加而增加,随着传热温差的增大而增大;饱和温度对管内凝结的局部传热系数和热分区角影响较小.通过以热分区角为分区界限,建立了局部传热系数经验关联式,在预测实验工况下,对于管顶部膜状冷凝区,预测精度在±25％以内
将一圆筒柱面电极布置在换热器入口管道处,并与高压电源正极连接,研究圆筒电极形成的非匀强电场对实验段换热表面CaCO3污垢沉积的影响.作为对比,同时分析了平行板电极(匀强电场)作用下CaCO3污垢沉积行为.结果表明,施加平行电极与圆筒电极均可抑制换热表面CaCO3污垢的沉积,抑垢率随施加电压(0～5000 V)的增加呈现先升高后降低的变化趋势.当施加平行电极时,最佳抑垢电压值为1000 V,最佳抑垢率为73.27％.当施加圆筒电极时,最佳抑垢电压为500 V,最佳抑垢率为83％.因此,施加圆筒电极具有更好的
通过静态法测量了[Li(TX-7)]SCN/H2O溶液在283.15～443.15 K温度条件下的饱和蒸气压,通过差式扫描量热法测量了离子液体[Li(TX-7)]SCN在温度T=73.15～423.15 K条件下的比热容,并建立了经验关联式,通过Wilson模型对[Li(TX-7)]SCN/H2O溶液组分活度系数的关联预测了其过量焓,并通过预测值计算了二元溶液的比焓,建立了[Li(TX-7)]SCN/H2O的热力学模型.基于实验数据与热力学模型对以[Li(TX-7)]SCN/H2O为工质对的第二类热泵的理
利用实验与数值模拟方法对动态阶跃型撞击流反应器流场特性进行研究,分析不同入口速度条件下流体流动规律、湍流特性以及能量水平.结果表明,动态阶跃型入口条件下,撞击面在两喷嘴之间周期性移动,流动参数也会发生周期性变化.随着入口平均速率的增大,驻点速度逐渐增大;随着两喷嘴入口速率差的增加,撞击面移动速度加快,撞击区流体湍流强度逐渐增加;随着入口平均速率与入口速率差的增大,XOZ平面在一个周期内的平均湍动能逐渐减小.对比动态撞击流反应器与稳态撞击流反应器内流场特性,探究动态入口条件对撞击流反应器流场特性的影响.结果
起伏振动下气液两相流摩擦压降的准确计算对海洋核动力的发展有重要意义.实验研究了不同振动和流动工况下30°倾斜上升管气液两相流摩擦压降的变化规律.结果表明,起伏振动下摩擦压降波动幅度和平均值显著增大.与静止状态相比,起伏振动下摩擦压降的多尺度熵值除泡状流外明显增大,且呈现大幅振荡现象,流动不稳定性更加显著.静止状态摩擦压降模型计算结果与实验值误差较大,现有模型对于起伏振动状态不适用.分析流动和振动参数对摩擦阻力系数的影响,发现其与均相雷诺数成反比,与振动幅值以及频率成正比.以大量实验数据为基础,建立了适用于
针对某湿法烟气脱硫塔的结构建立理论模型,利用计算流体力学软件对烟气不同入口角度下脱硫塔内部的流场进行数值模拟.结果 表明,烟气不同入口角度下塔内形成了大小不一的涡流.当烟气入口角度β=15°时,脱硫塔内流体流动死区最少,流动空间最大,纵向截面(x=0)和横向截面(z=10 m)的速度分布最均匀.塔内气帽的设置有助于尾部烟气流场分布更均匀.
太阳能界面蒸发可实现高效太阳能海水淡化和蒸发式污水处理,但目前的研究大多局限于纯水或NaCl溶液.实际脱盐或废水处理中溶质会与此不同,导致溶液蒸气压变化并影响蒸发性能.本文首先分析了溶液表面蒸气压曲线类型,将其分为上凸型、下凹型和直线型.针对这几种蒸气压曲线进一步选取[EMIM][OTf]、[EMIM][Ac]和NaCl水溶液作为代表溶液,在不同辐照强度和浓度下进行了实验研究,并与纯水的蒸发作对比.实验结果表明:低浓度下[EMIM][OTf]水溶液展现出了良好的蒸发性能,主要原因是由于其蒸气压处于上凸区间