收藏本站
《清华大学》 1999年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

纤毛状肋和插入物的传热强化研究

王崧  
【摘要】:在强化换热研究中,提高换热强度的同时尽量降低流动阻力一直是研究的焦点。本文进一步发展了将对流换热比拟为有内热源的导热这一对流换热分析方法,提出速度和温度分布的均匀性是影响对流换热的一个重要因素,并定义了剖面均匀性因子以定量研究剖面的均匀程度。从这一角度出发考察了一些对流换热问题,分析表明,楔角增大对于楔角绕流使得速度和温度剖面变得均匀,从而提高了壁面的温度梯度,导致换热强化;平行通道旋转流动换热问题中旋转产生的二次流使截面的速度和温度分布趋于均匀,从而换热得到强化。 提出了在通道中用纤毛状插入物使得流体温度剖面更加均匀的方法来强化换热,数值分析表明利用插入物本身的高导热系数可以拉平温度分布,使得插入物前后的温度剖面更加均匀,从而使换热得到强化;换热最强的地方出现在与插入物端部距离最近的壁面上,在插入物的下游出现一个狭长的弱换热区;插入物几何尺寸、导热系数以及流体Re数和Pr数等参数对强化换热效果有影响,纤毛状捅入物在相同功耗条件下的强化换热性能优于其他插入物。 对单根纤毛肋进行的简化理论分析表明纤毛长径比和肋材与流体的导热系数比越大其强化换热作用越好。数值分析表明,纤毛肋根部的热流远远大于通道壁面热流,在肋基周围有蝴蝶形状的换热增强区以及在肋下游有狭长的弱换热区,弱换热区的存在使得交叉排列比平行排列换热性能好;Re数增大,Pr数增大以及交叉排列均能使纤毛肋换热强化管的PEC(表示相同功耗下的换热增强)增大;改变纤毛肋尺寸和肋间距,保证填充率不变时,纤毛肋越细,PEC越大。 发展了一种新型强化换热管一纤毛换热强化管,对不同结构参数的纤毛肋及纤毛插入物强化换热管进行的实验研究表明在Re=400~4000范围内,强化管的PEC为1.3~4.6,在同功耗条件下能够强化换热性能;实验结果在总体趋势上与数值计算结果一致;与Kays和London有关五种针肋结构的实验数据相比,本文提出的纤毛肋换热强化管的PEC值明显
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:1999
【分类号】:TK124

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 孟继安;基于场协同理论的纵向涡强化换热技术及其应用[D];清华大学;2003年
2 程新广;火积及其在传热优化中的应用[D];清华大学;2004年
3 程新广;(火积)及其在传热优化中的应用[D];清华大学;2004年
4 李锋祥;换热器管程组合转子强化传热研究与结构改进[D];北京化工大学;2009年
5 韩崇刚;大型火力发电水冷机组凝汽器强化传热关键技术研究[D];北京化工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 范永钊;自转式转子与螺旋扭带的强化传热效果对比研究[D];北京化工大学;2011年
2 刘丰合;乙烯裂解炉炉管强化传热研究[D];天津大学;2007年
3 王贵荣;烟气旋流传热在锅炉空气预热器的应用研究[D];东北电力大学;2009年
4 曹姿娟;动力电池热管式散热器的数值模拟分析[D];浙江大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陈庚,罗棣庵;用大空隙率多孔体强化管内换热的研究[J];工程热物理学报;1995年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵梦奇,周志强,周作辉;蒸汽远红外养护混凝土的热工测试[J];四川建筑科学研究;1984年03期
2 赵敬源;邱永亮;;地下建筑热工环境的数值分析研究[J];四川建筑科学研究;2005年06期
3 苏华;;水电站地下隧洞换热计算模型比较[J];四川建筑科学研究;2009年05期
4 张富强,王久彬;连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座 第十二讲 流体运动基础[J];鞍钢技术;1998年05期
5 张富强,王久彬;连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座 第十三讲 连铸结晶器中钢液流动的研究[J];鞍钢技术;1998年06期
6 邓先琛;质流相似法原理与过程分析[J];安徽工学院学报;1995年01期
7 杨双根,金开军,朱春玲;液冷组件热设计[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年04期
8 宫彬彬;高洪波;钱稷;;温室侧窗开窗形式对流量系数取值的影响[J];安徽农业科学;2009年20期
9 潘晓东;唐健生;田竹君;李振兴;;花道泡水质模拟预测研究[J];安徽农业科学;2009年21期
10 王阳;赵连刚;;钢包吹氩精炼过程钢水流动与混合行为的研究[J];鞍山科技大学学报;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周思柱;陈翔;吴汉川;祝克强;黄天成;;混砂车搅拌罐流场分析方法[A];非常规油气资源勘探开发装备及应用技术研讨会论文集[C];2011年
2 吴鹏松;吴朝野;周东华;;适应性非线性前馈控制系统在钢轨热处理中的应用研究[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年
3 程彬;李敏霞;马一太;;强化管外降膜蒸发的机理分析[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
4 张同荣;欧阳新萍;姜帆;司少娟;;斜翅型冷凝强化换热管传热性能的实验研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
5 姜帆;欧阳新萍;李海珍;张同荣;;Turbo-B类池沸腾双侧强化管传热性能实验研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
6 石正军;唐涛;赵晓平;;多孔介质对自流式充气影响的数值模拟[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
7 李贵;孙蓓蓓;朱壮瑞;高晔;;基于FLUENT的发动机舱内部流场数值模拟[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
8 黄俊;张建辉;;“Y”锥组合流管无阀压电泵的原理与实验验证[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年
9 沈兴荣;冯学梅;蔡荣泉;;大型集装箱船桨舵干扰粘性流场的数值计算研究[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
10 许进;植仲培;李军;凌长明;;靠背式测速探头感受特性的数值模拟研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王忠义;船用燃气轮机排气引射装置性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王升飞;密度锁机理研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 左远志;熔融盐高温斜温层混合蓄热的热过程特性[D];华南理工大学;2010年
4 朱登亮;槽形竖壁冷凝强化规律研究与结构优化[D];华东理工大学;2011年
5 刘显茜;生物多孔材料非稳态收缩及其对传热传质影响研究[D];昆明理工大学;2010年
6 龚玮;皮肤选择性光热解效应与光疗及热损伤的评估方法和技术[D];福建师范大学;2010年
7 金玉珍;激励喷嘴作用下纱线—气流场特性研究[D];浙江大学;2010年
8 韩书谟;1100kV GIS中SF6断路器关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
9 刘雪美;喷杆喷雾机风助风筒多目标优化设计[D];山东农业大学;2010年
10 许兰民;青藏铁路五道梁冻土区工程结构热扰动研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张战锋;塞流式厌氧发酵反应器物料流场的CFD模拟[D];华中农业大学;2010年
2 徐文;巷道水分蒸发处理及风流温度湿度计算[D];河南理工大学;2010年
3 侯建军;高温矿井热环境数值模拟及热害控制技术研究[D];河南理工大学;2010年
4 王寅;颗粒增强铝基复合材料导热性能分析[D];南昌航空大学;2010年
5 马伟伟;喷杆弥雾机气流辅助系统的设计与试验[D];山东农业大学;2010年
6 魏国亮;多级压气机三维流场数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 张哲衡;高能燃料燃烧流场的数值模拟与结构设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 李铁军;多级除尘器气动性能分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 万新超;蜂窝密封流动性能与模化设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 王建清;船用间冷循环燃气轮机性能仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔海亭,袁修干,姚仲鹏;旋流管强化传热与流体动力学试验研究[J];北京航空航天大学学报;2002年04期
2 宋景东,徐志明,甘云华,孙灵芳,杨善让,荆雅茹;波纹管传热与污垢性能的实验研究[J];东北电力学院学报;2003年01期
3 徐志明;刘爱付;李兴灿;;交叉缩放椭圆管内污垢的数值模拟[J];东北电力大学学报;2011年02期
4 胡信国;;动力电池进展[J];电池工业;2007年02期
5 杨俊兰,马一太;管内插物强化换热性能分析及应用[J];动力工程;2004年03期
6 梁龙;张云峰;张英才;爨璋瑜;;磁场对热管传热性能的影响机理[J];动力工程学报;2010年11期
7 姚寿广,周根明,朱德书;内插螺旋线圈管的强化传热试验及结构优化研究[J];动力工程;1998年05期
8 杜建通,邹同华;电场强化对流换热及其应用[J];低温工程;1999年01期
9 张志杰;李茂德;;锂离子电池内阻变化对电池温升影响分析[J];电源技术;2010年02期
10 神家锐,顾维藻,张玉明;穿孔翅片的强化传热和流动阻力研究[J];工程热物理学报;1985年02期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 夏再忠;导热和对流换热过程的强化与优化[D];清华大学;2001年
2 孟继安;基于场协同理论的纵向涡强化换热技术及其应用[D];清华大学;2003年
3 张琳;内置旋转扭带强化传热机理及清洗动力学研究[D];南京理工大学;2006年
4 张仲彬;换热表面污垢特性的研究[D];华北电力大学(河北);2009年
5 李锋祥;换热器管程组合转子强化传热研究与结构改进[D];北京化工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 林国发;纯电动汽车锂电池组温度场研究及散热结构优化[D];重庆大学;2011年
2 王红;经过表面处理的蒸发器传热及防除垢研究[D];天津大学;2006年
3 邵天成;几种强化管的传热特性及污垢特性的实验研究[D];东北电力大学;2007年
4 田爽;锂离子电池的热特性研究[D];天津大学;2008年
5 何国欣;插入扰流元件强化传热的实验研究[D];西安科技大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张震;丁玉梅;阎华;关昌峰;杨卫民;;内置转子换热管强化传热性能研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2012年03期
2 孟继安,梁新刚,李志信;多纵向涡对管内湍流换热特性影响的数值分析[J];工程热物理学报;2005年03期
3 程新广,孟继安,过增元;导热优化中的最小传递势容耗散与最小熵产[J];工程热物理学报;2005年06期
4 吴晶;程新广;孟继安;过增元;;层流对流换热中的势容耗散极值与最小熵产[J];工程热物理学报;2006年01期
5 李晓伟;严环;孟继安;李志信;过增元;;不连续双斜向内肋管纵向涡流动显示[J];工程热物理学报;2006年S2期
6 陈群;任建勋;;传质势容耗散极值原理及通风排污过程的优化[J];工程热物理学报;2007年03期
7 李晓伟;孟继安;陈泽敬;李志信;;微肋管及强化微肋管换热和阻力实验研究[J];工程热物理学报;2007年05期
8 李晓伟;孟继安;陈泽敬;李志信;;不连续双斜内肋管的管外换热性能[J];工程热物理学报;2008年02期
9 胡帼杰;过增元;;传热过程的效率[J];工程热物理学报;2011年06期
10 张震;阎华;关昌峰;丁玉梅;杨卫民;;内置组合转子换热管强化传热性能评价[J];北京化工大学学报(自然科学版);2013年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张震;丁玉梅;阎华;关昌峰;杨卫民;;换热器强化传热技术——转子内插件的实验[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 柴本银;振荡流热管换热器换热性能及其在干燥系统中的应用研究[D];山东大学;2010年
2 郭江峰;换热器的热力学分析与优化设计[D];山东大学;2011年
3 蒋夫花;大型轴流管壳式换热器中的深度换热[D];华南理工大学;2011年
4 郭剑;管内强化换热的理论和实验研究[D];华中科技大学;2012年
5 俞接成;脉冲流动和壁面振动传热研究[D];清华大学;2005年
6 靳遵龙;换热网络多级综合策略研究[D];郑州大学;2007年
7 孔松涛;热量运输机理及其在混沌流强化传热中的应用研究[D];郑州大学;2007年
8 柳雄斌;换热器及散热通道网络热性能的火积分析[D];清华大学;2009年
9 何兆红;矩形管束换热器的传热与流阻研究[D];华南理工大学;2010年
10 文玉良;熔融盐横纹管吸热器传递特性与强化机理研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 富丽;火积耗散理论在板翅式换热器多目标优化设计中的应用[D];山东大学;2011年
2 任建强;管壳式换热器及换热器网络的多目标优化设计[D];山东大学;2011年
3 郑勇;管内核心流分段填充多孔介质的传热强化分析[D];华中科技大学;2009年
4 张冰强;膜通道内纵向涡强化传质的数值研究[D];清华大学;2010年
5 刘明艳;微小通道与射流相结合的高热流密度热沉结构的数值模拟[D];清华大学;2010年
6 石文强;对流传热强化的最小作用量原理分析[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 郭晓霞;油浸式变压器用片式散热器的强化传热数值研究[D];河北工业大学;2011年
8 范永钊;自转式转子与螺旋扭带的强化传热效果对比研究[D];北京化工大学;2011年
9 赵本华;换热管内转子旋向对自清洁与强化传热影响研究[D];北京化工大学;2011年
10 王鸾;微肋管换热器强化换热技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张正国,方晓明,林培森;螺旋隔板花瓣管换热器的传热强化研究[J];工程热物理学报;2001年05期
2 魏国;王学生;孟祥睿;胡放;从建立;;烧结型沸石分子筛成型工艺及性能实验研究[J];郑州大学学报(工学版);2008年01期
3 ;信息集锦[J];家庭电子;2003年03期
4 徐国想,邓先和,许兴友,王智金;换热器传热强化性能评价方法分析[J];淮海工学院学报(自然科学版);2005年02期
5 张敏;;列管式换热器壳程的减阻与增效[J];装备制造技术;2009年01期
6 王秋旺;;电力设备冷却技术及其强化传热研究进展[J];电力设备;2003年01期
7 张月莲;郑丹星;;石蜡相变材料在同心环隙管内的基本传热行为[J];北京化工大学学报(自然科学版);2006年02期
8 易伟;俞天兰;彭德其;李群松;向寓华;姚雪峰;;管内流体动力清洗式传热强化元件的性能比较[J];湖南工业大学学报;2008年02期
9 高学农;邹华春;王端阳;陆应生;;高扭曲比螺旋扁管的管内传热及流阻性能[J];华南理工大学学报(自然科学版);2008年11期
10 黄军;王令;王秋旺;黄彦平;;纵向涡发生器传热强化的研究进展[J];动力工程;2007年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨卫波;王松松;刘光远;张苏苏;;土壤源热泵地下埋管传热强化与控制的试验研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
2 金振蓉;;现有热学理论面临节能挑战[A];新观点新学说学术沙龙文集38:热学新理论及其应用[C];2010年
3 张正国;高学农;方晓明;陆应生;陈清林;钱宇;;螺旋隔板换热器的研究及应用[A];2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集[C];2006年
4 宋永吉;任晓光;蒋英杰;程刚;;纳米结构超疏水表面的沸腾传热[A];2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集[C];2006年
5 欧阳德刚;周明石;朱小平;王海青;朱善合;张道明;刘占增;;红外辐射材料的研究及其在武钢工业炉上的应用[A];红外辐射与对流传热的节能减排研究——全国第十一届红外加热暨红外医学发展研讨会论文集[C];2007年
6 李铁凤;任晓光;宋永吉;程刚;;池沸腾传热强化及阻垢研究[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
7 王学生;王如竹;吴静怡;许煜雄;;太阳能加热输送原油系统中新型换热器的设计研究[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年
8 杨卫民;耿立波;阎华;黄伟;丁玉梅;谢鹏程;赖士兴;;洁能芯节能原理及应用[A];2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集[C];2006年
9 彭德其;支校衡;俞秀民;金俊杰;;工艺冷却器的螺旋线自动清洗节能[A];2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集[C];2006年
10 高青;刘研;于鸣;Y.Y.Yan;;基于地下蓄能的实体结构太阳能集热及其传热强化[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 李晓岩;传热强化:化工节能新技术[N];中国化工报;2005年
2 本报记者 王亚丽;高效换热器:把化工节能落到实处[N];中国化工报;2008年
3 本报记者 李宏乾;活跃在节能研究最前沿[N];中国化工报;2007年
4 郭海宇 王妙霞 王小惠;坚持工程实践 不断自主创新[N];科技日报;2009年
5 本报记者 袁一雪;神奇书画柜呵护国宝[N];北京科技报;2006年
6 左朝胜;节约比开发更重要[N];科技日报;2006年
7 刘佳;陈流芳:17年呕心沥血为科研[N];中国妇女报;2004年
8 文兆新;北工大建成特色科研梯队[N];光明日报;2005年
9 ;西安交大研制成新型蒸发器[N];中国工业报;2003年
10 郑千里;马重芳:传热与传道[N];科技日报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王崧;纤毛状肋和插入物的传热强化研究[D];清华大学;1999年
2 胡自成;表面活性剂水溶液池核沸腾传热强化的研究[D];江苏大学;2012年
3 夏再忠;导热和对流换热过程的强化与优化[D];清华大学;2001年
4 杨立军;磁场作用下的对流换热及其场协同分析[D];清华大学;2003年
5 肖金花;波纹管传热强化及其轴向承载能力研究[D];北京化工大学;2006年
6 靳遵龙;换热网络多级综合策略研究[D];郑州大学;2007年
7 彭小飞;车用散热器中纳米流体高温传热基础问题研究[D];浙江大学;2007年
8 林恒;大型转炉炉体汽雾冷却机理及功效的研究[D];北京科技大学;2002年
9 邱庆刚;仿螺旋肋片内冷通道流动与换热特性研究[D];大连理工大学;2006年
10 兰忠;界面效应影响冷凝传热过程的研究[D];大连理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨秀杰;圆弧切线波纹换热管传热强化性能和轴向刚度研究[D];北京化工大学;2008年
2 赵兵全;双组分微胶囊相变悬浮液管内层流强化传热性能实验研究[D];天津大学;2007年
3 梁祥飞;竖直矩形窄缝内饱和流动沸腾传热[D];重庆大学;2004年
4 俞天兰;传热管内流体动力自转斜齿平带强化传热装置研究[D];中南大学;2007年
5 顾加强;表面活性剂水溶液池内核态沸腾换热特性及蒸汽携带效应实验研究[D];江苏大学;2009年
6 唐亚男;填充式液冷散热器的传热强化及流阻性能研究[D];华南理工大学;2010年
7 刘东亮;加螺旋线的竖管降膜蒸发传热性能的研究[D];河北工业大学;2002年
8 易伟;冷却结晶设备管内自转螺旋自动清洗技术研究[D];湖南工业大学;2008年
9 赖凤麟;管内核心流区域对流传热强化实验研究[D];华中科技大学;2007年
10 晋瑞芳;太阳能相变蓄热装置蓄热性能实验及模拟研究[D];东华大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026