水平強(qiáng)化管和光滑管外環(huán)空側(cè)流動沸騰和冷凝換熱特性研究
發(fā)布時間:2021-08-23 11:25
制冷設(shè)備在諸多域得到了廣泛應(yīng)用。為了開發(fā)低能耗、低排放的換熱設(shè)備并減少占地面積,以獲得更高的傳熱系數(shù),表面強(qiáng)化管的應(yīng)用逐漸成為提高換熱器效率的主要途徑之一。為了探究強(qiáng)化管外表面結(jié)構(gòu)對兩相強(qiáng)制對流換熱特性的影響,本文利用已搭建好的實驗臺對制冷劑R410A分別在一根光滑管和三種不同的外表面強(qiáng)化管外的環(huán)形區(qū)域內(nèi)進(jìn)行了飽和溫度分別為38°C、6°C以及45°C的單相、流動沸騰和冷凝換熱實驗研究。測試管外徑均為19 mm且外強(qiáng)化表面具有微孔(No.1)、集成翅片(No.2)和獨(dú)立小凸臺(No.3)結(jié)構(gòu)。對于流動沸騰傳熱,微孔管的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)高于其它管(約為光滑管的2.52-2.64倍)。由于傳熱惡化,光滑管的性能優(yōu)于小凸臺管。基于Gungor and Winterton關(guān)聯(lián)式的修正可在±10%的誤差范圍內(nèi)預(yù)測實驗傳熱系數(shù)。此外,還對微孔管在不同平均干度下的傳熱特性進(jìn)行了實驗和分析。通過引入效率指數(shù)(η)表明微孔管以其突出的換熱性能是環(huán)空側(cè)流動沸騰應(yīng)用的良好選擇。對于冷凝傳熱,由于受到不同表面結(jié)構(gòu),以及重力和表面張力的共同影響,三根強(qiáng)化管外制冷劑冷凝傳熱系數(shù)隨制冷劑質(zhì)量流速的變化趨勢各不相同且換熱性...
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 管內(nèi)蒸發(fā)和冷凝研究現(xiàn)狀
1.2.2 管外池沸騰、降膜蒸發(fā)和膜狀冷凝研究現(xiàn)狀
1.2.3 管外流動沸騰和冷凝研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容
2 實驗臺介紹
2.1 實驗系統(tǒng)及主要實驗設(shè)備介紹
2.1.1 預(yù)熱段
2.1.2 實驗段
2.2 實驗段套管換熱器的設(shè)計和制作
2.3 實驗臺測試范圍及精度
2.4 實驗測試管型
2.5 實驗數(shù)據(jù)處理方法
2.6 實驗系統(tǒng)誤差分析
2.7 本章小結(jié)
3 換熱管外單相換熱性能及水側(cè)強(qiáng)化傳熱比的測定
3.1 單相實驗工況的確定
3.2 單相實驗操作步驟
3.3 光滑管外單相換熱實驗
3.3.1 實驗熱平衡分析
3.3.2 實驗系統(tǒng)可靠性分析
3.4 強(qiáng)化管外單相換熱及Wilson實驗
3.4.1 實驗工況確定及Wilson實驗操作步驟
3.4.2 實驗熱平衡分析
3.4.3 強(qiáng)化管水側(cè)強(qiáng)化傳熱比的測定結(jié)果
3.4.4 單相換熱系數(shù)及壓降結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
4 換熱管外流動沸騰換熱性能研究
4.1 流動沸騰換熱實驗工況確定
4.2 實驗操作步驟
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 流動沸騰換熱實驗熱平衡分析
4.3.2 流動沸騰換熱系數(shù)及摩擦壓降結(jié)果分析
4.3.3 不同平均干度對流動沸騰換熱系數(shù)及摩擦壓降的影響
4.4 流動沸騰換熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式擬合
4.5 流動沸騰換熱性能評價
4.6 本章小結(jié)
5 換熱管外冷凝換熱性能研究
5.1 冷凝換熱實驗工況確定
5.2 實驗操作步驟
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 冷凝換熱實驗熱平衡分析
5.3.2 冷凝換熱系數(shù)及摩擦壓降結(jié)果分析
5.4 冷凝換熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式擬合
5.5 冷凝換熱性能評價
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表和完成論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于R410A制冷劑的強(qiáng)化管管外冷凝換熱特性試驗[J]. 張愛鳳,郭瑞恒,李蔚. 機(jī)械制造. 2018(07)
[2]不同強(qiáng)化換熱管內(nèi)流動沸騰換熱特性對比[J]. 唐葦羽,陳景祥,韓錦程,何燕,李蔚,劉志春. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2018(06)
[3]R134a在水平管外降膜蒸發(fā)的實驗研究[J]. 趙創(chuàng)要,冀文濤,陶文銓. 工程熱物理學(xué)報. 2015(01)
[4]小管徑內(nèi)螺紋管的蒸發(fā)實驗研究及傳熱和壓降關(guān)聯(lián)式的評價[J]. 王旭,郭思璞,孫顯東,朱華,李蔚,洪榮華,任毓程. 工程熱物理學(xué)報. 2013(01)
[5]強(qiáng)化傳熱管表面結(jié)構(gòu)制造技術(shù)研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 萬珍平,何中堅,付永清,湯勇. 工具技術(shù). 2009(01)
[6]水平微肋管內(nèi)蒸發(fā)及冷凝換熱性能研究[J]. 吳曉敏,李輝,龔鵬,王維城,李瑞霞. 工程熱物理學(xué)報. 2006(03)
[7]換熱器強(qiáng)化的場協(xié)同原則[J]. 過增元,魏澍,程新廣. 科學(xué)通報. 2003(22)
本文編號:3357774
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 管內(nèi)蒸發(fā)和冷凝研究現(xiàn)狀
1.2.2 管外池沸騰、降膜蒸發(fā)和膜狀冷凝研究現(xiàn)狀
1.2.3 管外流動沸騰和冷凝研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容
2 實驗臺介紹
2.1 實驗系統(tǒng)及主要實驗設(shè)備介紹
2.1.1 預(yù)熱段
2.1.2 實驗段
2.2 實驗段套管換熱器的設(shè)計和制作
2.3 實驗臺測試范圍及精度
2.4 實驗測試管型
2.5 實驗數(shù)據(jù)處理方法
2.6 實驗系統(tǒng)誤差分析
2.7 本章小結(jié)
3 換熱管外單相換熱性能及水側(cè)強(qiáng)化傳熱比的測定
3.1 單相實驗工況的確定
3.2 單相實驗操作步驟
3.3 光滑管外單相換熱實驗
3.3.1 實驗熱平衡分析
3.3.2 實驗系統(tǒng)可靠性分析
3.4 強(qiáng)化管外單相換熱及Wilson實驗
3.4.1 實驗工況確定及Wilson實驗操作步驟
3.4.2 實驗熱平衡分析
3.4.3 強(qiáng)化管水側(cè)強(qiáng)化傳熱比的測定結(jié)果
3.4.4 單相換熱系數(shù)及壓降結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
4 換熱管外流動沸騰換熱性能研究
4.1 流動沸騰換熱實驗工況確定
4.2 實驗操作步驟
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 流動沸騰換熱實驗熱平衡分析
4.3.2 流動沸騰換熱系數(shù)及摩擦壓降結(jié)果分析
4.3.3 不同平均干度對流動沸騰換熱系數(shù)及摩擦壓降的影響
4.4 流動沸騰換熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式擬合
4.5 流動沸騰換熱性能評價
4.6 本章小結(jié)
5 換熱管外冷凝換熱性能研究
5.1 冷凝換熱實驗工況確定
5.2 實驗操作步驟
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 冷凝換熱實驗熱平衡分析
5.3.2 冷凝換熱系數(shù)及摩擦壓降結(jié)果分析
5.4 冷凝換熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式擬合
5.5 冷凝換熱性能評價
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表和完成論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于R410A制冷劑的強(qiáng)化管管外冷凝換熱特性試驗[J]. 張愛鳳,郭瑞恒,李蔚. 機(jī)械制造. 2018(07)
[2]不同強(qiáng)化換熱管內(nèi)流動沸騰換熱特性對比[J]. 唐葦羽,陳景祥,韓錦程,何燕,李蔚,劉志春. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2018(06)
[3]R134a在水平管外降膜蒸發(fā)的實驗研究[J]. 趙創(chuàng)要,冀文濤,陶文銓. 工程熱物理學(xué)報. 2015(01)
[4]小管徑內(nèi)螺紋管的蒸發(fā)實驗研究及傳熱和壓降關(guān)聯(lián)式的評價[J]. 王旭,郭思璞,孫顯東,朱華,李蔚,洪榮華,任毓程. 工程熱物理學(xué)報. 2013(01)
[5]強(qiáng)化傳熱管表面結(jié)構(gòu)制造技術(shù)研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 萬珍平,何中堅,付永清,湯勇. 工具技術(shù). 2009(01)
[6]水平微肋管內(nèi)蒸發(fā)及冷凝換熱性能研究[J]. 吳曉敏,李輝,龔鵬,王維城,李瑞霞. 工程熱物理學(xué)報. 2006(03)
[7]換熱器強(qiáng)化的場協(xié)同原則[J]. 過增元,魏澍,程新廣. 科學(xué)通報. 2003(22)
本文編號:3357774
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