一、竖直波纹板表面凝结过程的强化传热研究（论文文献综述）
宋林坤[1]（2021）在《集中供热用非对称板式换热器结构优化及特性研究》文中研究表明板式换热器是一种经典的高效换热设备,由于其具有换热效率高、结构紧凑等优点,在城市集中供热领域得到了广泛的应用。在集中供热运行工况中,一次网供回水温差为50℃左右,二次网为25℃左右,一次侧与二次侧之间供回水温差差别较大,导致板片两侧的流量、进出口压降均产生较大差异,传统的板式换热器两侧完全对称的结构设计对于此类非对称工况无法充分发挥传热性能。为此,国内外学者研发出具有两种宽窄不同流道的非对称板式换热器,其结构能与实际工况达到良好匹配,提高了换热器的整体性能。目前,针对非对称板式换热器结构特点和优化设计的相关研究仍然缺乏。本文以表面具有大小正弦波纹的非对称板式换热器为研究对象,结合其结构特点,理论解析了非对称波纹板片的参数化设计;在此基础上,建立了6种不同非对称性的板式换热器三维双通道计算模型;采用数值模拟的方法,研究对比了在不同流量下各非对称板式换热器的流动换热性能,并分析了综合换热性能和经济效益,为非对称板式换热器的优化设计和选型提供了思路。首先,以非对称板式换热器两侧流道截面积的比值表征流道截面的特性,定义为非对称因子a,并对板片波纹的轮廓曲线进行参数化处理,得到板片波纹轮廓曲线的函数表达式。根据集中供热实际工况,通过调整板片波纹参数建立不同非对称因子a的换热器板片。其次,通过数值模拟研究了非对称因子a和入口流量对非对称板式换热器内部流动与换热特性的影响。结果表明:随着非对称因子a的增大,热流体侧平均换热系数逐渐增大,相反冷侧减小,但是对于总换热系数而言,除a为3.0的板片由于有效接触面积小导致换热效果较差外,其余非对称结构的传热性能并未产生明显差异,且传热性能随着流量的增大均逐渐提高。非对称因子a的变化改变了两侧流道的压降分布,随着非对称因子a的增大,非对称板换热侧压降逐渐增大,冷侧压降减小。冷热两侧压降随着流量增大均呈现指数增长的趋势,而随着a增大,热侧压降增长趋势越来越大,相反冷侧压降增长趋势逐渐平缓。研究表明,非对称板片减小了非对称工况下冷热两侧压力分布的差异,且大流量侧得益于流道触点的减少,阻力明显降低,可达60%左右。最后,对非对称板式换热器的综合性能进行了分析,引入了经典的传热评价指标综合传热性能因子对不同非对称因子a时换热器的综合性能进行对比分析,发现在不等流量工况下,非对称板式换热器在保证总体换热性能的情况下,冷侧降阻明显,其综合性能明显优于对称式板换,可提高6.6%～28.7%。在所选取的不同非对称结构中,a为2.5的板片对于集中供热工况表现出更出色的综合传热性能。采用能量系数作为能耗评价指标,对不同非对称板换进行能耗分析,发现相同流量下,非对称板式换热器的能耗表现均要优于对称式板换,且随着流量的增大非对称板换的节能优势进一步扩大。非对称板片中a为1.5的节能表现更加突出。此外,本文还基于技术经济学原理,采用费用现值动态评价分析作为经济性能评价指标对非对称板式换热器的经济性进行了分析评价。结果表明,随着总流量的增大,板片面积减少,初投资降低,但是总费用却呈指数型增长趋势。相同流量下,相较传统对称式板换,非对称板式换热器的经济性优势十分明显(qm1=0.1kg/s时总投资可节省18%),低流量(qm1=0.1kg/s)时,a为2.5的非对称板换的经济性最优,而a为1.5的非对称板换在较高流速工况下表现的经济性则更为出色。
于航[2]（2021）在《板式换热器内含不凝气蒸汽的流动和冷凝特性研究》文中认为随着我国经济的快速发展,冷凝换热需求越来越多,而在实际的工业生产中,蒸汽常伴随一定含量的不凝气,使得冷凝传热过程变得复杂。因此,为了优化换热器相关参数的设计,对蒸汽冷凝现象开展研究存在合理性和必要性。本文通过使用FLUENT商业模拟软件,首先在竖直板域宽通道内针对纯蒸汽冷凝采用流体体积函数法即VOF模型开展传热和流动特性研究,同时基于纯蒸汽冷凝研究结果再在此通道内针对含不凝气蒸汽冷凝进行研究,采用了VOF模型和组分输运模型,再通过编译部分UDF,研究含不凝气蒸汽在板域宽通道内传热和流动特性情况。最后针对纯蒸汽和含不凝气蒸汽这两种工况下,在凸凹板域宽窄通道内的冷凝传热和流动特性展开研究。在竖直板域内根据不凝气含量分别为10%、20%、30%时蒸汽冷凝的冷凝水云图开展分析。随着不凝气含量不断增加,液膜扰动增强,冷凝液体积分数不断下降,液膜厚度变薄。当不凝气的量从0增大到30%后,冷凝水量降低了33.3%。当蒸汽中混有不凝气时,随着不凝气的量逐渐增加,传热效率逐渐降低。在凸凹板域内蒸汽冷凝过程进行了研究和分析,采用控制变量法分别对入口流速、温差因素、不凝气因素开展研究并分析,发现三种因素的增大均对蒸汽冷凝现象有削弱作用,而凸凹板凸凹台尺寸的改变对蒸汽冷凝水量的影响甚微。当不凝性气体含量从10%增大到30%时,蒸汽冷凝水量降低了40.3%,可见不凝气含量对冷凝水量有一定的影响。对凸凹板域宽窄通道内蒸汽冷凝过程进行了研究和分析,发现在13种不同凸凹台尺寸的凸凹板中,冷凝传热效果均优于竖直板。综合流动阻力系数及平均传热系数,得到最优板设计参数,即凸凹台高度为1.3mm,凸凹台间距为4mm,凸凹台夹角为130°时,流动阻力系数最小,平均传热系数最大。
孔硕[3]（2021）在《水平管内高湿烟气凝结传热特性及强化方法研究》文中研究指明天然气作为一种低碳清洁能源,其燃烧产生的烟气中水蒸气含量高,直接排放至环境中会造成能源浪费,因此烟气余热的深度回收利用对于天然气的高效利用具有重要意义。天然气燃烧烟气中的余热包含显热和潜热两部分,为更好的回收利用烟气潜热,前提是充分认识和掌握湿烟气冷凝传热过程特性及强化机理。湿烟气冷凝传热过程本质上属于含不凝结气体的蒸汽冷凝传热过程,不凝结气体的存在对整个传热过程起着阻碍的作用。目前,对水平管内湿烟气凝结传热的实验研究还很有限,而对过程强化方法的探索更为不足,有必要开展深入研究。本文采用模型湿烟气,在含湿量0.05kg/kga～0.2kg/kga范围内,实验研究水平光管及强化管内湿烟气的冷凝传热特性。具体内容如下:首先针对湿空气在水平光管内的流动和传热特性进行研究。分别考察雷诺数Rem、壁面过冷度Δ T和入口含湿量Xin对冷凝传热的影响规律。结果表明:随着Rem和Xin增大,气侧表面传热系数会升高,传热热阻降低,冷凝传热过程得到强化;随着Δ T增加,不凝结气体层的厚度增大,传热热阻升高,冷凝传热过程受到抑制。并对所得到的实验数据进行多元拟合,提出适用于水平光管内湿烟气冷凝传热的实验关联式。对湿空气在波节管和螺旋管内的流动和传热特性进行研究。由于没有合适的经验公式计算波节管和螺旋管冷却水侧的表面传热系数,因此采用Wilson图解法进行求解。对比分析三种换热管的传热性能,整体来看,波节管和螺旋管的Num分别是光管的1.63倍和1.26倍,湿空气在波节管和螺旋管的冷凝传热性能要优于光管。这主要是由于两种强化管的壁面结构有助于破坏阻碍传热的不凝结气体层和液膜层,减小传热热阻。以阻力系数作为流动阻力的评价指标,对比分析了三种换热管的阻力性能,波节管和螺旋管的阻力系数分别是光管的2倍和1.28倍。最后,以整体比较法分析了两种强化管的整体传热性能,波节管的PEC的值要普遍大于螺旋管。这表明,当外界泵功一定时,可优先选择波节管作为换热管。
姚远[4]（2021）在《分液型板式冷凝器传热特性研究》文中研究指明冷凝器在能源动力、石油化工、制冷供热、食品医药等很多行业的生产中起到了非常重要的作用,是必不可少的基础部件。增大冷凝器的换热系数,不但可减小设备体积和重量,提高能源利用效率,还可以节省安装空间和降低运行费用。因此,开展冷凝器换热机理及其创新结构的研究具有重要的科学意义和工程价值。本论文针对板式冷凝器冷凝换热特性,引入气液分离提高过程干度的分液冷凝思想,对其分液强化换热机理、换热器中气液分离实现方式及其强化换热效果进行深入研究。本论文主要研究内容和结论如下:首先阐述了分液型板式冷凝器强化传热的基本原理。采用适当的分液冷凝措施,将冷凝液从换热流道中及时排出,可以减少板式冷凝器下部流道内的冷凝液膜厚度,有助于冷凝器整体传热系数的提高。本文设计了可以实现中间排液功能的分液型板式冷凝器,详细说明了其结构组成和工作原理。分液型板式冷凝器的主要创新之处是在换热板中间增加了分液孔,并以分液孔为界分成上下两个冷凝区,蒸气在第一冷凝区的冷凝液通过分液孔排出流道,提高干度后的蒸气进入第二冷凝区继续冷凝。基于分段计算的思想,建立了分液型板式冷凝器的集中参数模型。利用Visual Basic 6.0程序平台,通过多级迭代设计了适用于分液板式冷凝器的性能参数计算程序。该程序分别采用Yan,Han,Kuo等人推出的板式换热器冷凝换热系数和压降实验关联式进行了验证计算。结果发现,Kuo关联式偏差最小,可靠性最高,因此采用Kuo关联式建立分液板式冷凝器传热性能预测数学模型。利用分液板式冷凝器性能预测模型对特定尺寸结构的分液板式冷凝器（LVSPC）和常规板式冷凝器（CPC）进行了对比计算。计算结果显示,LVSPC第二冷凝区的冷凝换热系数HTCr最小,LVSPC冷凝侧的总换热系数HTCr和总压降ΔPr,f也都小于CPC。由此可以看出,通过分液措施,虽然LVSPC第二冷凝区的蒸气进口干度Xr,in,2得到了提高,但同时也减少了质量通量Gr,2,两大因素的改变对HTCr的影响方向相反,且Gr,2减少造成的影响较大,所以造成了 LVSPC第二冷凝区HTCr的显着减小,因此必须对第二冷凝区的结构进行优化。以LVSPC第二冷凝区的长度比（LR）和波纹高度比（AR）作为结构优化的关键参数,以HTCr,ΔPr,f,换热量Qr,换热器性能评价准则PEC,惩罚因子PF和系统（?）效率η作为优化评价指标,采用性能预测模型对分液板式冷凝器进行了 LR和AR最优值的求解。结果显示,当长度比LR和波纹高度比AR都在0.5左右时,LVSPC的综合热力性能达到最高,且优于同等工况下的CPC。根据优化分析结果,以LR=0.5,AR=0.5确定LVSPC的结构尺寸,并研究Gr、Xin,r,l以及qr等工况参数的变化对LVSPC传热性能和综合热力性能的影响。结果表明,HTCr,Qr,PF会随着Gr、Xin,r,1以及qr的增大而增大,ΔPr,f会随着Gr、Xin,r,1的增大而增大,而会随着qr的增大而减小。PEC随着Gr、Xin,r,1的增大而增大,随着qr的增大而减小。η随着Gr的增大而减小,随着Xin,r,1和qr的增大而增大。本文还对分液板式冷凝器的性能进行了实验研究。以R134a为工质进行了LVSPC与CPC换热系数和压降的对比实验。由实测结果对比可知:（1）在同等初始条件下,LVSPC的冷凝换热系数和总换热系数均大于CPC,LVSPC的总换热量大于CPC;（2）在所有工况中,LVSPC的压降都小于CPC,说明LVSPC具有降低流动阻力,减少泵功的作用。分别以工质质量通量、蒸气干度、蒸气压力、热流密度和蒸气过热度等工况参数为研究对象,研究其变化时对LVSPC换热系数和压降的影响。由实验结果可知:（1）随着工质质量通量的增大,总换热系数和工质侧压降都会增大;（2）随着蒸气干度的增大,总换热系数无明显的增减变化规律,工质侧压降会小幅增大;（3）随着蒸气压力的增大,总换热系数会先增大后减小,工质侧压降会小幅降低;（4）总换热系数会随着热流密度的增大而增大,工质侧压降会随着热流密度的增大而减小;（5）蒸气过热度的增大会减小总换热系数和工质侧压降。根据实验数据对建立的分液板式冷凝器性能预测模型重新进行了模型验证,结果显示,所有冷凝换热系数和摩擦阻力系数的模型预测值均大于实验测试值。通过对实验关联式的改进,采用修正后的实验关联式重新计算后,冷凝换热系数预测值的偏差都在±15%范围内,摩擦阻力系数预测值的偏差都在±20%范围内。说明修正后的分液板式冷凝器性能预测模型的计算精度得到了很大提高。
闫吉庆,王效嘉,田茂诚[5]（2020）在《含不凝气蒸汽在锯齿形表面的凝结传热特性》文中研究指明为了在含不凝气蒸汽凝结过程中获得更高的热效率,提出新型锯齿形强化板并建立其二维模型,使用Fluent软件对锯齿形强化板和相同规格波纹板的凝结传热特性进行对比研究。建立可同时计算不凝气层及液膜层的凝结传热模型并在数值模拟中通过用户自定义函数进行编译,模型的可靠性通过和相同工况下的试验进行对比得到验证。数值模拟得到两种板型表面的两相流动及热质交换特征,发现相比于波纹板,锯齿形板能够显着提高不凝气层的紊流度,利于相界面处传热传质过程的进行;锯齿形板的液膜会在波节的齿峰处产生周期性的断裂后在下游壁面上重新形成并在波谷处达到最大厚度;相比于波纹板,在所研究工况内锯齿形板的换热能力总体提高60%以上。
王效嘉[6]（2020）在《含不凝气蒸汽在不同竖直异形表面凝结传热特性的数值模拟》文中研究说明含不凝气的蒸汽凝结现象广泛存在于各种工业过程的换热器内,不凝气体的存在会显着降低凝结过程的传热效率,且不同不凝气体含量凝结过程的传热传质规律不尽相同。为了探明并揭示该规律,本文基于自编UDF程序,采用数值计算的方法对不凝气含量为0.05～0.45时不同竖直异形表面外的蒸汽凝结过程进行了计算,其主要成果如下:本文结合 Wall Condensation Model（WCM）和 Volume of Fluid（VOF）模型建立了考虑液膜热阻情况下适用于计算不同竖直结构表面含不凝气蒸汽凝结过程的数值模型,可以同时计算凝结过程中不凝气层及液膜层的变化规律。然后,选取竖直平板为研究对象,将所建立凝结模型的计算结果和文献中相同工况下的实验结果和理论计算结果得到凝结换热系数进行对比,整体偏差均小于20%,证明了模型的可靠性。使用建立的壁面凝结模型对竖直壁面外不同工况下的混合蒸汽凝结过程计算,发现凝结初期凝结液膜表面形成的高浓度不凝气层会在浓度差的作用下逐渐扩散回主流,最终趋于稳定,而壁面形成的液膜会出现波动、下滑及脱落等多种动态行为,同时影响相界面的传质过程。当不凝气含量低至0.15以下时,壁面凝结换热量的比值占总换热量的的比值已明显高于90%,且液膜热阻占总热阻的比值受液膜厚度影响较大,比值在20%以上,故忽略凝结液膜热阻会给计算结果带来较大误差。在平板研究结果的基础上使用建立的凝结模型对弧形波纹板含不凝气蒸汽的凝结过程进行数值模拟,结果发现随着混合气体流速的增加,波纹板波谷内原均匀分布的高浓度不凝气层会产生和液膜流向相反的漩涡,增大液膜厚度和导热热阻从而不利于波谷内换热过程进行,但同时不凝气层形成的漩涡会卷吸主流气体中的水蒸气促进凝结过程的进行。总体呈现出随着混合气体流速的增加,波纹板波峰处的换热得到强化而波谷的换热得到削弱的规律。液膜的厚度受到混合气体流速和壁面过冷度的影响,总体在波谷内厚度较大,波峰处厚度较小。且计算可得较相同长度的竖直平板,弧形波纹板的换热能力提高了约25%左右。数值模拟发现壁面的凝结热通量随壁面结构的变化而变化,但总体变化幅度不大。根据平板和波纹板的研究结果发现传热过程的薄弱环节主要为不凝气层,故以扰动不凝气层且减薄液膜从而降低凝结过程热阻为目标提出了锯齿形强化板。将锯齿形板的波谷位置向下偏移,拉长背风段长度,缩短迎风段长度,从而带来更大的气流冲击,提高对流换热量,同时锯齿结构可以使凝结液膜产生周期性的断裂。对相同工况下不同表面的凝结换热量、对流换热量和液膜厚度进行分析发现提出的锯齿形强化板可以有效扰动壁面不凝气层,整体降低液膜热阻。综合对比发现相比于竖直平板,锯齿形板的传热能力总体提高了 85%左右,相比于波纹板,锯齿形板的传热能力总体提高了 68%左右。因此本文模型及所得结论对含不凝气蒸汽凝结现象中传热传质过程的机理研究和应用实践具有重要意义。
梁凯[7]（2020）在《内冷型LiCl溶液降膜除湿过程传热传质研究》文中指出溶液除湿空调通过空气与易吸湿的溶液直接接触,空气中的水分被溶液吸收实现除湿,与传统空调冷凝除湿方式相比,不需要将空气温度过冷到露点温度以下再加热升温,能耗低;而且易于实现分区控制和全热回收,热舒适性好,有较大的推广应用潜力。本文针对溶液除湿空调系统中的重要设备除湿器,采用数值模拟和正交试验优化相结合的方法,研究了内冷方式下LiCl溶液竖直降膜除湿过程的传热传质特性。为实现对除湿过程中除湿效果和溶液物性耦合变化规律的研究,基于溶质渗透理论和VOF模型,考虑在除湿过程中LiCl溶液随浓度和温度变物性的情况,建立了内冷方式下LiCl溶液竖直降膜除湿的二维数学模型。采用控制变量法,研究了除湿溶液和湿空气的入口参数对除湿器的除湿量和除湿器的除湿效率的影响,分析了空气含湿量和温度在除湿通道中的沿程变化规律。除湿器的除湿量随溶液入口浓度、溶液入口速度、空气入口水蒸气质量分数和空气入口速度的增大而增大;随溶液入口温度和空气入口温度的增大而减小。除湿器的除湿效率随着溶液入口速度的增大有较大的增长;随溶液入口浓度和空气入口速度的增大而减小;溶液入口温度、空气入口水蒸气质量分数和空气入口温度对除湿效率的影响较小。通过空气含湿量和温度在除湿通道中的分布云图,分析了除湿过程中通道内部传热传质机理。应用Matlab软件进行回归分析,拟合得出计算除湿量和除湿效率关于除湿器入口参数的关联式。通过设计正交试验,研究了除湿溶液和湿空气的入口参数对除湿器除湿量和除湿器除湿效率的影响程度,并获得了除湿效果最优参数组合。通过方差分析,得到入口参数对除湿器除湿量的影响程度的顺序从大到小依次为:空气入口速度、空气入口水蒸气质量分数、溶液入口速度、溶液入口温度、溶液入口浓度、空气入口温度;对除湿效率的影响程度的顺序从大到小为:空气入口速度、溶液入口速度、溶液入口浓度、溶液入口温度、空气入口温度、空气入口水蒸气质量分数。通过极差分析,获得除湿量最优参数组合:Ts,in=298 K、xs,in=42%、us,in=0.25 m/s、Ta,in=299 K、xa,in=2.4%、Ua,in=0.42 m/s;除湿效率最优参数组合:Ts,in=299 K、Xs,in=36%、Us,in=0.25 m/s、Ta.in=305 K、xa,in=1.8%、Ua,in=0.02 m/s。采用单一变量法研究除湿器结构参数对除湿器除湿量和除湿器除湿效率的影响。其他参数不变时,随着除湿通道长度从60 mm增大到140 mm,除湿量和除湿效率分别增加了 53.85%和55.16%,且得到了除湿器的出口含湿量和温度随除湿通道长度变化的计算式,拟合误差在±4%以内。其他条件相同时,随着除湿通道宽度从6 mm增大到22 mm,除湿量和除湿效率分别降低了 48.28%和62.13%。与平板除湿通道相比,波高1.5 mm的波纹板除湿通道的除湿量和除湿效率分别增加了 42.31%和44.17%,一方面是因为壁面波纹会增强液膜内和空气侧的扰动,从而强化传热传质,另一方面是由于波纹表面的支撑,湿空气和LiCl溶液的接触时间增长,传热传质面积也增大。随着波纹板波距从15 mm减小到5 mm,除湿量和除湿效率分别增加了 72.13%和72.88%。
孙志传[8]（2020）在《水平涟漪纹管三维强化表面的换热机理及流动可视化研究》文中认为自上世纪七十年代初以来,重大环境问题的相继出现和能源供需矛盾的日益凸显,迫使世界各国采取严格的资源管理制度以解决能源利用效率不高和过度消耗等问题。然而,能效增长速率的降低和能源需求的稳定增长已经成为全球能源行业面临的重大挑战。目前,延伸表面是商业换热器设计所采用的主流强化传热技术,被用于提升换热器的换热性能并减小设备占地面积。作为最近兴起的三维表面强化换热管,涟漪纹管因其生产制造、日常运营和故障维修成本低廉且管道内部压损相对较低,展现出了优越的经济效益。其中,具有蛇鳞纹阻垢表面基底的新型涟漪纹管（1EHT管）具备更加广阔的发展前景。本文首先对现阶段表面强化换热管的研究进行综述,同时简要总结管内流动可视化的研究工作,并对当前涟漪纹管研究领域的不足之处展开讨论,随后对水平管内饱和对流换热高精度测试系统及其配套的流型可视化实验装置做出介绍。1EHT型涟漪纹管的复合表面结构通过非接触式光学轮廓仪进行测绘,由于涟漪纹管具有三维双侧强化表面,因而需要采用Wilson图解法测定测试管外环形通道内的水侧单相换热系数。测试管的内表面换热系数和主要实验参数的不确定度分别通过传热热阻模型和Moffat误差传递理论计算得到,实验台的热平衡分析和测试段的单相换热系数验证也先后被阐述。本文测试了外径为12.70 mm的光滑铜管和两根1EHTa型涟漪纹管的管内两相换热系数,换热工质为制冷剂R410A,流动沸腾和强迫对流冷凝的饱和温度分别为6℃和45℃。换热系数曲线随质量干度和质量流速变化,数据点对应的流型图像通过高速相机记录,并采用螺纹柱阴影示波法和条纹对比法识别管内流型。本文也介绍了水平管内对流冷凝和流动沸腾换热的主要流型,并使用Xtt-JG坐标图绘制每根测试管的两相流型图,进而阐述水平测试管内两相流型与实验换热系数之间的关联,同时从换热机理上讨论1EHTa型涟漪纹管内表面结构对饱和对流流型变化的影响,最终揭示新型涟漪纹管表面结构的强化换热机理。本文研究中使用MATLAB软件建立计算机脚本,对流型图像进行二值化处理以提取液面轮廓,结合圆管内气液两相分层流动模型,计算出了对应工况下的管内截面含气率,并将实验值与三个经典模型给出的预测值进行对比,从而提出全工况下适用于两根1EHTa型涟漪纹管的截面含气率预测模型。随后根据新型涟漪纹管的两相流型图提出相应的流型转变公式,最终建立适用于两根1EHTa型涟漪纹管管内对流冷凝和流动沸腾的换热系数预测模型。针对测试管进出口干度分别为0.2/0.8和0.8/0.2的大干度变化工况,通过实验详细研究了换热工质、管壁材质、运行参数和几何参数对1EHT型涟漪纹管内两相换热系数和摩擦压降的影响,并结合流型图对各实验变量的影响规律做出总结,为本领域的研究人员在研究其它类型的表面强化换热管时提供经验借鉴。
张雷刚[9]（2019）在《不同重力条件下蒸气冷凝过程及强化传热研究》文中认为冷凝传热广泛应用于各工业领域,如制冷系统、空调系统、电子设备冷却、除湿系统和发电行业。在过去几十年中,冷凝传热的研究主要集中在常重力条件下的研究,近些年相变换热系统在航空航天领域取得广泛应用,微重力环境中的冷凝传热研究越来越受到国内外学者的重视。在冷凝问题中,无论是膜状冷凝还是滴状冷凝,重力作用都在其中起着重要的作用。例如,液膜沿重力方向流动并逐渐积聚,使得厚度在重力方向上不断增加;滴状冷凝中液滴的滚动及脱落也是在重力主导下完成的。因此,研究不同重力条件下的冷凝传热过程以及强化传热技术不仅对我国航天器两相流设备的研发和优化具有重要的工程指导意义,还对提高空间电子设备运行效率、节约换热设备、保证设备安全运行的有效实施具有指导作用。目前针对微重力冷凝传热的研究主要集中于地基研究,并且微重力环境中冷凝传热的强化还没有相关研究。针对上述问题的不足,本论文主要研究内容及结论如下:首先,从理论上分析了超声波在不同重力条件下加速冷凝液滴脱落的可行性,开展了超声波作用下竖直铝板表面冷凝传热的实验研究,研究了超声波功率对铝板表面液滴分布、表面覆盖率以及冷凝传热的影响。结果表明,当冷凝液滴生长到一定尺寸时,从铝板表面滚下。与无超声波作用相比,超声波加速了冷凝液滴的脱落。随着超声波功率从180W增加到900W,液滴的首次落时间提前,总脱落次数增加。铝板的热流密度和冷凝传热系数均随超声功率的增加而增大。当超声波功率为900W时,强化倍率达到了2倍以上。然而功率增大后,试验系统的经济系数有所下降。其次,提出了一种椭圆形针肋板,对不同倾角下椭圆形针肋表面的冷凝传热进行了实验研究,分析了针肋几何参数和倾角对冷凝传热的影响。实验发现针肋对冷凝液滴有一定的滞留作用,当横向肋间距较小,肋高增大后,液滴的脱落周期变小;反之,肋高的增大均使得液滴脱落周期有所增大。椭圆形针肋板的热流密度和冷凝传热系数均比平板更高。随着水平肋间距和肋高的增加,椭圆形针肋板的传热性能有所提升。当倾斜角从90°减小到30°时,热流密度和冷凝传热系数分别降低了16%和25%,且强化倍率有所下降。第三,对水平矩形通道内针肋表面的冷凝传热进行了实验研究,分析了肋几何参数、导热系数、蒸气质量流量以及制冷功率对冷凝传热的影响。结果表明,肋几何参数对冷凝传热的影响较小。当蒸气质量流量从0.17 kg/（m2·s）增加到1.67 kg/（m2·s）时,冷凝传热系数仅提升了80%左右。当制冷功率从56.4W增加到94.2W时,冷凝传热系数的增幅约20%。不同工况下针肋板的强化倍率及压降差异并不明显。第四,开展了不同重力条件下FC-72蒸气在针肋板表面的冷凝实验,分析了微重力对针肋板表面液膜分布以及气液界面分布、蒸气温度、冷凝台温度以及冷凝传热的影响。结果表明,微重力条件下,针肋表面冷凝液膜沿不同方向流动,气液界面出现明显的波动和液体爬升现象,且非稳态状态下蒸气温度有显着升高。对于准稳态状态,短时微重力导致热流密度和冷凝传热系数分别下降了18%和20%。最后,通过VOF方法数值模拟了不同重力条件下蒸气在竖直壁面上的冷凝过程,分析了蒸气流速和重力大小对冷凝传热的影响。结果表明,对于常重力和减重力,冷壁面上均形成一层较为均匀的液膜;而对于微重力,气液界面呈现出波状,且液相的波动越来越明显并沿蒸气流动方向传播。当重力垂直于壁面时,液膜随着时间的推移越积越厚。当重力作用越小时,提高蒸气流速对冷凝传热系数的改善越显着。随着蒸气流速从0.5 m/s提高到2 m/s,微重力时的冷凝传热系数相比常重力分别下降了约28%和12%。
李开轩[10]（2019）在《套管换热设备强化传热的模拟与实验研究》文中进行了进一步梳理换热设备被广泛应用于石油、化工、食品、制药等多种领域生产过程中,其用途之一是余热的回收和利用,提高换热设备的换热性能可以改善我国余热利用率较发达国家偏低的现状,同时也是实现节能的重要途径之一,其中套管换热设备结构简单、适用范围大,换热面积增减方便,因此本文通过添加石墨烯纳米颗粒以及改变内管内侧流体换热形式强化了套管换热设备的传热性能,并对强化传热过程进行了仿真模拟与实验研究,同时对管内外均有相变的强化传热过程进行了模拟与实验研究。对于传热管内不发生相变的套管换热设备传热强化研究,选取热传导性能良好的石墨烯材料制成的石墨烯纳米颗粒作为辅助强化传热介质,将其加入传热管内的流体中,用于提高流体传热性能。本文提出构建微元体三维计算域对石墨烯纳米流体的流动传热过程进行定性分析,通过模拟得知石墨烯纳米颗粒可以通过颗粒间的碰撞、颗粒与壁面的碰撞以及颗粒与流体的微对流来提高流体的传热效果。另外对质量分数分别为0.5%、1%的石墨烯纳米流体分别在30℃、50℃、70℃下以300L·h-1、400L·h-1、500L·h-1的流量进料进行实验研究,发现石墨烯纳米流体进料温度越高传热效果越好,传热系数随质量分数（本文所指质量分数均为石墨烯纳米颗粒在石墨烯纳米流体中的质量分数）的增大而增大,并且当流量增大时,流体的传热效果相应增强。当1%质量分数的石墨烯纳米流体以70℃,500L·h-1进料时,其传热系数（本文所指传热系数均为传热管内的传热系数）最大,为3173.6W·m-2·K-1,此时传热管内的传热系数约是以水为管内换热介质时的1.65倍。对于传热管内发生相变的套管换热设备传热强化研究,选择可以利用低品位热源的降膜蒸发设备作为研究对象。本文对降膜蒸发器双侧发生相变的传热传质进行仿真与实验研究,建立相应的数学、物理模型,用ICEM CFD软件对其进行前处理,通过ANSYS Fluent进行模拟计算,通过CFD-Post软件进行数据后处理及可视化分析,得到降膜过程液膜膜厚分布图、温度分布图等,并得到竖直圆管降膜蒸发器双侧相变耦合过程中传热系数随雷诺数的变化趋势。分析了扰动进料流量、不同进料流量、不同管径等因素对传热的影响,并且对于降膜蒸发双侧相变过程进行实验研究,发现在研究温差范围内,温差越大传热效果越好,随着周向流量的增加,液膜蒸发比例下降。当进口流量扰动频率为16Hz时,降膜蒸发传热系数提高10%左右。通过对竖直管内有无相变两个情况的模拟以及实验进行分析,发现改变换热管内流体介质以及改变流体流动状况传热效果明显增强,对于被加热流体不发生相变且大流量进料时选择纳米流体,可提高经济效益,在有相变情况下选择降膜蒸发器可节能降耗。
二、竖直波纹板表面凝结过程的强化传热研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、竖直波纹板表面凝结过程的强化传热研究（论文提纲范文）
（1）集中供热用非对称板式换热器结构优化及特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及研究意义 |
| 1.2 板式换热器的结构和特点 |
| 1.3 板式换热器的研究进展 |
| 1.3.1 板式换热器内部流动换热机理的研究 |
| 1.3.2 板形几何参数对板式换热器性能的影响 |
| 1.3.3 非对称板式换热器的发展现状 |
| 1.4 换热器的评价指标的研究现状 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 非对称板式换热器数值模拟理论与方法 |
| 2.1 计算流体力学简介 |
| 2.2 物理模型 |
| 2.3 数学模型 |
| 2.4 边界条件及入口工况 |
| 2.5 网格划分及模型验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 非对称板式换热器流动与换热过程分析 |
| 3.1 流动形态与分析 |
| 3.2 速度分布特性与分析 |
| 3.3 换热特性与分析 |
| 3.4 压力特性与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 非对称板式换热器综合性能分析 |
| 4.1 综合传热性能因子 |
| 4.2 换热器运行功耗 |
| 4.3 经济性评价 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）板式换热器内含不凝气蒸汽的流动和冷凝特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 板式换热器研究进展 |
| 1.3 蒸汽冷凝换热机理 |
| 1.4 冷凝现象国内外研究现状 |
| 1.4.1 理论分析 |
| 1.4.2 实验研究 |
| 1.4.3 数值模拟 |
| 1.5 研究目的和内容 |
| 2 蒸汽冷凝数值模拟方法 |
| 2.1 多相流简介 |
| 2.2 相变模型 |
| 2.3 数值方法验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 竖直板域宽通道内蒸汽冷凝特性研究 |
| 3.1 竖直板域宽通道模型 |
| 3.2 竖直板域宽通道内流动特性研究 |
| 3.2.1 板间距与冷凝水量的关系 |
| 3.2.2 蒸汽流速与冷凝水量的关系 |
| 3.2.3 温差与冷凝水量的关系 |
| 3.2.4 板域宽通道内压力分析 |
| 3.2.5 板域宽通道内流动阻力分析 |
| 3.3 竖直板域宽通道内传热特性分析 |
| 3.3.1 板间距与传热特性关系 |
| 3.3.2 流速与传热特性关系 |
| 3.3.3 温差与传热特性关系 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 竖直板域宽通道内含不凝气蒸汽冷凝特性研究 |
| 4.1 组分输运模型 |
| 4.2 模型设置与边界条件 |
| 4.3 含不凝气蒸汽流动特性分析 |
| 4.3.1 含不凝气蒸汽冷凝水量分析 |
| 4.3.2 流动阻力系数分析 |
| 4.3.3 板域内压力分析 |
| 4.4 含不凝气蒸汽冷凝的传热特性分析 |
| 4.4.1 不凝气含量对传热系数的影响 |
| 4.4.2 不凝气含量对温度场的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 凸凹板域宽窄通道内冷凝特性研究 |
| 5.1 物理模型 |
| 5.2 凸凹板域宽窄通道内膜状冷凝数值模拟研究 |
| 5.2.1 蒸汽流速对冷凝水量的影响 |
| 5.2.2 壁面温度对冷凝水量的影响 |
| 5.2.3 不凝气含量对冷凝水量的影响 |
| 5.2.4 凸凹板片凸凹台参数对冷凝水量的影响 |
| 5.3 不同凸凹台尺寸对板域宽窄通道内蒸汽冷凝流动特性的影响 |
| 5.4 不同凸凹台尺寸对板域宽窄通道内蒸汽冷凝传热特性的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间所获得的科研成果 |
（3）水平管内高湿烟气凝结传热特性及强化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 高湿烟气的冷凝传热研究现状 |
| 1.2.1 理论研究 |
| 1.2.2 数值模拟研究 |
| 1.2.3 实验研究 |
| 1.3 冷凝传热强化技术研究现状 |
| 1.3.1 强化传热技术研究 |
| 1.3.2 冷凝传热强化技术研究 |
| 1.4 课题研究的目的及内容 |
| 第2章 湿烟气水平管内冷凝传热传质理论基础 |
| 2.1 湿烟气水平管内冷凝传热传质机理 |
| 2.1.1 传质过程 |
| 2.1.2 传热过程 |
| 2.2 影响传热传质的主要因素 |
| 2.3 水平管内冷凝传热特征数方程的建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 水平管内冷凝传热实验系统及数据处理 |
| 3.1 实验系统 |
| 3.1.1 供气系统 |
| 3.1.2 供水系统 |
| 3.1.3 实验测试段 |
| 3.1.4 测量和数据采集系统 |
| 3.2 实验方法及步骤 |
| 3.3 实验工况选择 |
| 3.4 实验数据的处理 |
| 3.4.1 湿空气侧冷凝传热系数计算 |
| 3.4.2 强化管水侧表面传热系数计算 |
| 3.4.3 物性计算方法 |
| 3.5 实验误差分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 水平光管内湿空气冷凝传热实验研究 |
| 4.1 实验结果评价 |
| 4.2 水平管内凝结传热影响因素分析 |
| 4.2.1 雷诺数对冷凝传热过程的影响 |
| 4.2.2 壁面过冷度对冷凝传热过程的影响 |
| 4.2.3 入口含湿量对冷凝传热过程的影响 |
| 4.3 水平光管内高湿烟气冷凝传热关联式 |
| 4.3.1 现有的实验关联式 |
| 4.3.2 实验关联式建立 |
| 4.3.3 与已有实验关联式比较 |
| 4.4 热阻分析 |
| 4.5 管内压降分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 强化管内冷凝传热实验研究 |
| 5.1 强化管结构 |
| 5.2 强化管气侧表面传热系数的确定 |
| 5.3 强化管内湿空气冷凝传热特性 |
| 5.3.1 雷诺数和入口含湿量的影响 |
| 5.3.2 过冷度的影响 |
| 5.3.3 压降分析 |
| 5.4 三种换热管对比分析 |
| 5.4.1 热阻对比分析 |
| 5.4.2 传热性能对比分析 |
| 5.4.3 流动阻力对比分析 |
| 5.4.4 综合性能对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）分液型板式冷凝器传热特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 物理量名称及符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 板式换热器的特点 |
| 1.1.2 板式冷凝器存在的不足 |
| 1.2 板式冷凝器的研究现状 |
| 1.2.1 板式冷凝器实验关联式的研究 |
| 1.2.2 板式冷凝器板片结构的研究 |
| 1.2.3 板式蒸发冷凝器的研究 |
| 1.2.4 板式冷凝器数值模拟的研究 |
| 1.3 分液冷凝技术的研究现状 |
| 1.3.1 分液冷凝技术的提出 |
| 1.3.2 分液冷凝的基本原理 |
| 1.3.3 分液冷凝器热力性能研究现状 |
| 1.3.4 分液冷凝器对热泵系统性能影响的研究现状 |
| 1.4 研究目的和意义 |
| 1.5 课题来源和研究内容 |
| 第二章 分液板式冷凝器的结构设计及数学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 分液板式冷凝器的基本原理 |
| 2.3 分液板式冷凝器的结构设计 |
| 2.3.1 设计思路与方向 |
| 2.3.2 结构设计 |
| 2.4 建模计算 |
| 2.4.1 模型假设 |
| 2.4.2 数学模型 |
| 2.4.3 计算程序 |
| 2.4.4 模型验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 分液板式冷凝器的性能预测与结构优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 分液板式冷凝器与常规板式冷凝器的对比计算 |
| 3.2.1 结构设计与尺寸 |
| 3.2.2 计算结果与分析 |
| 3.3 分液板式冷凝器的结构优化 |
| 3.3.1 关键参数与优化指标 |
| 3.3.2 优化计算与结果分析 |
| 3.4 分液板式冷凝器的热力性能 |
| 3.4.1 蒸气质量通量的影响 |
| 3.4.2 蒸气进口干度的影响 |
| 3.4.3 热通量的影响 |
| 3.4.4 主要工况参数影响总结 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 分液板式冷凝器的实验设计与实验台搭建 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 分液板式冷凝器与常规板式冷凝器的实验模型 |
| 4.3 分液板式冷凝器性能实验台的设计 |
| 4.3.1 系统组成设计 |
| 4.3.2 实验台机械设计 |
| 4.3.3 测试数据处理系统的设计 |
| 4.3.4 测试仪器仪表 |
| 4.3.5 实验流程 |
| 4.3.6 数据处理 |
| 4.3.7 测量结果的不确定度分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 分液板式冷凝器热力性能的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 分液板式冷凝器与常规板式冷凝器的对比实验 |
| 5.2.1 工况参数的设定 |
| 5.2.2 实验结果分析 |
| 5.3 工况参数影响分液板式冷凝器换热性能的实验研究 |
| 5.3.1 工质质量通量对分液板式冷凝器换热性能的影响 |
| 5.3.2 工质蒸气干度对分液板式冷凝器换热性能的影响 |
| 5.3.3 蒸气压力对分液板式冷凝器换热性能的影响 |
| 5.3.4 热通量对分液板式冷凝器换热性能的影响 |
| 5.3.5 蒸气过热度对分液板式冷凝器换热性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 预测模型验证与修正 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 冷凝换热系数的计算偏差与分析 |
| 6.3 冷凝换热系数实验关联式的修正 |
| 6.4 摩擦阻力系数的计算偏差与分析 |
| 6.5 摩擦阻力系数实验关联式的修正 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得与学位论文相关的成果 |
| 致谢 |
（5）含不凝气蒸汽在锯齿形表面的凝结传热特性（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 几何模型 |
| 2 数学模型 |
| 2.1 控制方程 |
| 2.2 模型验证 |
| 3 网格绘制及计算 |
| 4 计算结果与分析 |
| 4.1 不凝气体质量分数分布 |
| 4.2 凝结热通量分析 |
| 4.3 液膜厚度分析 |
| 4.4 传热强化效果分析 |
| 5 结论 |
（6）含不凝气蒸汽在不同竖直异形表面凝结传热特性的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 含不凝气蒸汽冷凝换热机理简介 |
| 1.3 含不凝气蒸汽冷凝国内外研究现状 |
| 1.3.1 理论研究现状 |
| 1.3.2 实验研究现状 |
| 1.3.3 数值研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 壁面凝结换热模型的建立与验证 |
| 2.1 凝结传热模型的建立 |
| 2.1.1 WCM(壁面凝结)模型简介 |
| 2.1.2 VOF模型简介 |
| 2.2 凝结模型及计算方法 |
| 2.2.1 计算域控制方程 |
| 2.2.2 组分输运模型 |
| 2.2.3 壁面凝结模型 |
| 2.2.4 模型计算方法 |
| 2.3 凝结模型可靠性验证 |
| 第三章 竖直壁面含不凝气蒸汽凝结过程的数值计算 |
| 3.1 数值计算模型 |
| 3.1.1 模型参数及边界条件 |
| 3.1.2 网格无关性验证 |
| 3.2 数值结果分析 |
| 3.2.1 凝结过程浓度变化分析 |
| 3.2.2 凝结过程速度变化分析 |
| 3.2.3 凝结过程液膜型态变化分析 |
| 3.3 凝结传热特性分析 |
| 3.3.1 壁面热通量分析 |
| 3.3.2 气膜及液膜热阻分析 |
| 3.3.3 不同混合气体流速凝结换热量分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 波纹板含不凝气蒸汽凝结传热特性的数值分析 |
| 4.1 数值计算模型 |
| 4.1.1 模型参数及边界条件 |
| 4.1.2 网格无关性验证 |
| 4.2 数值结果分析 |
| 4.2.1 壁面无漩流动凝结过程分析 |
| 4.2.2 壁面有漩流动凝结过程分析 |
| 4.2.3 不同工况壁面液膜形态分析 |
| 4.3 凝结传热特性分析 |
| 4.3.1 无漩流动壁面热通量分析 |
| 4.3.2 有漩流动壁面热通量分析 |
| 4.3.3 不同蒸汽流速换热量及热阻分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 锯齿形强化板的传热强化效果分析 |
| 5.1 锯齿形强化板的研究思路 |
| 5.1.1 锯齿形强化板的设计思想 |
| 5.1.2 网格划分及边界条件 |
| 5.2 数值结果分析 |
| 5.2.1 凝结过程传热传质分析 |
| 5.2.2 强化板壁面热通量分析 |
| 5.2.3 不同不凝气含量液膜厚度对比 |
| 5.3 不同竖直结构表面传热效果对比 |
| 5.3.1 不同结构表面液膜厚度及对流换热量对比 |
| 5.3.2 不同表面不同蒸汽流速凝结传热特性对比 |
| 5.3.3 不同表面不同不凝气含量凝结传热特性对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文主要创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（7）内冷型LiCl溶液降膜除湿过程传热传质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 溶液除湿空调系统研究及应用概况 |
| 1.2.1 溶液除湿空调技术的优势 |
| 1.2.2 溶液除湿空调技术发展历史及研究进展 |
| 1.3 主要研究内容和研究方法 |
| 第二章 竖直平板降膜除湿数学模型的构建与求解 |
| 引言 |
| 2.1 氯化锂溶液物性参数求解数学模型 |
| 2.1.1 溶液表面蒸汽压 |
| 2.1.2 溶解度 |
| 2.1.3 密度 |
| 2.1.4 比热容 |
| 2.1.5 导热系数 |
| 2.1.6 粘度 |
| 2.1.7 表面张力 |
| 2.2 湿空气的物性参数数学模型 |
| 2.2.1 湿空气含湿量 |
| 2.2.2 湿空气密度 |
| 2.3 竖直平板逆流降膜除湿传热传质数学模型的建立 |
| 2.3.1 竖直平板逆流降膜除湿物理模型 |
| 2.3.2 控制方程 |
| 2.3.3 模型简化、初始条件和边界条件 |
| 2.3.4 数值求解 |
| 2.3.5 网格独立性验证 |
| 2.3.6 数学模型及数值计算可靠性验证 |
| 2.4 除湿器性能评价指标确定 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 溶液与湿空气入口参数对除湿器性能的影响规律 |
| 引言 |
| 3.1 溶液参数对除湿器性能的影响规律 |
| 3.1.1 溶液入口浓度对除湿器沿程参数及传热传质性能的影响规律 |
| 3.1.2 溶液入口流量对除湿器沿程参数及传热传质性能的影响规律 |
| 3.1.3 溶液入口温度对除湿器沿程参数及传热传质性能的影响规律 |
| 3.2 空气参数对除湿器性能的影响规律 |
| 3.2.1 空气入口湿度对除湿器沿程参数及传热传质性能的影响规律 |
| 3.2.2 空气入口速度对除湿器沿程参数及传热传质性能的影响规律 |
| 3.2.3 空气入口温度对除湿器沿程参数及传热传质性能的影响规律 |
| 3.3 除湿量和除湿效率回归方程的建立 |
| 3.3.1 除湿量的回归方程 |
| 3.3.2 除湿效率的回归方程 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 竖直平板除湿器除湿性能优化研究 |
| 引言 |
| 4.1 正交试验设计 |
| 4.2 试验方案设计 |
| 4.2.1 明确试验目的与确定试验指标 |
| 4.2.2 选因素与定水平 |
| 4.2.3 选择正交表 |
| 4.2.4 表头设计的编制试验方案 |
| 4.3 试验结果分析 |
| 4.3.1 极差分析 |
| 4.3.2 方差分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 除湿通道的结构参数对除湿器性能的影响及结构优化研究 |
| 引言 |
| 5.1 除湿器结构参数对除湿性能的影响规律 |
| 5.1.1 除湿器长度对除湿器沿程参数及传热传质性能的影响规律 |
| 5.1.2 除湿器宽度对除湿器沿程参数及传热传质性能的影响规律 |
| 5.2 波纹板通道对除湿过程的强化作用 |
| 5.2.1 波高对波纹板除湿性能的影响规律 |
| 5.2.2 波数对波纹板除湿性能的影响规律 |
| 5.2.3 溶液和空气入口速度对波纹板除湿性能的影响规律 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 不足和展望 |
| 附录 |
| (一) LiCl溶液密度 |
| (二) LiCl溶液比热容 |
| (三) LiCl溶液导热系数 |
| (四) LiCl溶液动力粘度 |
| (五) LiCl溶液表面张力 |
| (六) Matlab程序 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）水平涟漪纹管三维强化表面的换热机理及流动可视化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 强化传热技术的发展 |
| 1.2 表面强化换热管的研究进展 |
| 1.2.1 二维表面强化换热管 |
| 1.2.2 三维表面强化换热管 |
| 1.3 管内流动可视化研究进展 |
| 1.4 当前研究领域的不足 |
| 1.5 论文章节安排 |
| 2 实验系统及方法介绍 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 换热测试系统及装置 |
| 2.2.1 水平管内两相流动换热测试系统 |
| 2.2.2 实验测试仪器 |
| 2.2.3 实验换热工质 |
| 2.2.4 新型涟漪纹表面 |
| 2.2.5 表面轮廓测绘技术 |
| 2.3 流动可视化装置及后处理 |
| 2.3.1 管内流型采集装置 |
| 2.3.2 管内流型观测方法 |
| 2.3.3 管内流型图像的后处理 |
| 2.4 实验数据处理 |
| 2.4.1 换热数据处理 |
| 2.4.2 威尔逊图解法 |
| 2.4.3 压降数据处理 |
| 2.5 实验误差分析 |
| 2.6 实验台热平衡测试 |
| 2.7 实验台可靠性验证 |
| 2.7.1 单相换热系数验证 |
| 2.7.2 单相摩擦压降验证 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 涟漪纹管内对流冷凝换热机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 水平管内截面含气率评估 |
| 3.3 水平管内对流冷凝流型分析 |
| 3.3.1 光滑管内对流冷凝流型分析 |
| 3.3.2 涟漪纹管内对流冷凝流型分析 |
| 3.4 涟漪纹管的对流冷凝换热性能 |
| 3.5 涟漪纹管的对流冷凝换热模型 |
| 3.5.1 光滑管冷凝换热模型的评估 |
| 3.5.2 涟漪纹管冷凝换热流型的转变公式 |
| 3.5.3 涟漪纹管冷凝换热模型的建立 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 涟漪纹管内流动沸腾换热机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 水平管内截面含气率评估 |
| 4.3 水平管内流动沸腾流型分析 |
| 4.3.1 光滑管内流动沸腾流型分析 |
| 4.3.2 涟漪纹管内流动沸腾流型分析 |
| 4.4 涟漪纹管的流动沸腾换热性能 |
| 4.5 涟漪纹管的流动沸腾换热模型 |
| 4.5.1 光滑管沸腾换热模型的评估 |
| 4.5.2 涟漪纹管沸腾换热流型的转变公式 |
| 4.5.3 涟漪纹管冷凝换热模型的建立 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 涟漪纹管的单管换热性能评估 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 换热工质对涟漪纹管两相换热特性的影响 |
| 5.3 管径对涟漪纹管两相换热特性的影响 |
| 5.4 饱和温度对涟漪纹管两相换热特性的影响 |
| 5.5 管壁材质对涟漪纹管两相换热特性的影响 |
| 5.6 涟漪状突起的大小对涟漪纹管两相换热特性的影响 |
| 5.7 涟漪状突起的方向对涟漪纹管两相换热特性的影响 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）不同重力条件下蒸气冷凝过程及强化传热研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 微重力冷凝传热研究现状 |
| 1.2.2 主动式强化传热研究现状 |
| 1.2.3 被动式强化传热研究现状 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 第二章 空间冷凝主动式强化传热研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超声波强化冷凝传热的可行性分析 |
| 2.2.1 超声波作用机理 |
| 2.2.2 超声波强化传热基本理论 |
| 2.2.3 超声波去除冷凝液效果的影响因素 |
| 2.2.4 超声波强化冷凝传热效果评价 |
| 2.3 超声波作用下冷凝传热的试验研究 |
| 2.3.1 试验装置及主要设备 |
| 2.3.2 试验方案设计 |
| 2.3.3 试验数据处理 |
| 2.3.4 试验结果及讨论 |
| 2.4 微重力条件下超声波强化冷凝的可行性分析 |
| 2.4.1 微重力下液滴受力分析 |
| 2.4.2 微重力下超声波作用机理分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 空间冷凝被动式强化传热研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 被动式强化传热分析 |
| 3.2.1 膜状冷凝强化思路 |
| 3.2.2 椭圆形肋对冷凝液的滞留作用分析 |
| 3.3 针肋表面冷凝传热实验原理和方法 |
| 3.3.1 实验装置及主要设备 |
| 3.3.2 实验方案设计 |
| 3.3.3 实验数据处理 |
| 3.4 针肋表面冷凝液滴分布特性研究 |
| 3.4.1 针肋表面冷凝液滴的可视化分析 |
| 3.4.2 针肋板表面冷凝液滴受力分析 |
| 3.4.3 针肋板表面覆盖率对比 |
| 3.4.4 针肋板表面液滴脱落周期对比 |
| 3.5 针肋表面冷凝传热特性研究 |
| 3.5.1 竖直平板上的冷凝传热 |
| 3.5.2 水平肋间距及肋高对冷凝传热的影响 |
| 3.5.3 倾斜角对冷凝传热的影响 |
| 3.5.4 水平肋间距及肋高对强化倍率的影响 |
| 3.5.5 倾斜角对强化倍率的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 蒸气在水平针肋表面冷凝传热的实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验装置及数据处理 |
| 4.2.1 实验装置及主要设备 |
| 4.2.2 实验方案设计 |
| 4.2.3 实验数据处理及误差分析 |
| 4.2.4 实验系统的可靠性验证 |
| 4.3 实验结果分析 |
| 4.3.1 可视化分析 |
| 4.3.2 局部冷凝传热系数分析 |
| 4.3.3 肋几何参数对冷凝传热的影响 |
| 4.3.4 导热系数对冷凝传热的影响 |
| 4.3.5 质量流量对冷凝传热的影响 |
| 4.3.6 制冷功率对冷凝传热的影响 |
| 4.3.7 强化倍率分析 |
| 4.3.8 压降分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 不同重力条件下竖直针肋表面冷凝传热的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 落塔实验设备及原理 |
| 5.2.1 实验装置及主要设备 |
| 5.2.2 落塔实验方案 |
| 5.3 实验装置及数据处理 |
| 5.3.1 实验系统的设计与搭建 |
| 5.3.2 实验方案设计 |
| 5.3.3 实验数据处理及误差分析 |
| 5.3.4 实验系统的可靠性验证 |
| 5.4 地面实验结果 |
| 5.4.1 可视化分析 |
| 5.4.2 局部传热系数分析 |
| 5.4.3 肋几何参数对冷凝传热的影响 |
| 5.4.4 导热系数对冷凝传热的影响 |
| 5.4.5 质量流量对冷凝传热的影响 |
| 5.4.6 强化倍率 |
| 5.5 落塔实验结果 |
| 5.5.1 可视化分析 |
| 5.5.2 微重力对蒸气温度的影响 |
| 5.5.3 微重力对冷凝基底温度的影响 |
| 5.5.4 冷凝传热分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 不同重力条件下蒸气冷凝传热的数值研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 数值模型 |
| 6.2.1 VOF模型 |
| 6.2.2 表面张力和壁面粘附模型 |
| 6.2.3 相变模型 |
| 6.2.4 边界条件及求解方法 |
| 6.3 数值模拟结果 |
| 6.3.1 重力对冷凝过程的影响 |
| 6.3.2 蒸气流速对冷凝传热的影响 |
| 6.3.3 重力大小对冷凝传热的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 本文研究工作总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 进一步研究的设想与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的主要学术成果 |
（10）套管换热设备强化传热的模拟与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 石墨烯纳米流体的传热研究 |
| 1.2.1 石墨烯的特点 |
| 1.2.2 石墨烯纳米流体的传热性能研究 |
| 1.3 降膜蒸发的研究 |
| 1.3.1 降膜蒸发器的分类及各自特点 |
| 1.3.2 降膜蒸发的研究进展 |
| 1.4 本文研究内容及意义 |
| 第二章 石墨烯纳米流体的传热模拟 |
| 2.1 数值模拟软件的选取 |
| 2.2 应用CFD工作的基本步骤简介 |
| 2.2.1 计算前处理 |
| 2.2.2 求解器求解 |
| 2.2.3 计算后处理 |
| 2.3 数值模拟方法以及模型的选择 |
| 2.4 数值模拟 |
| 2.4.1 石墨烯纳米流体参数 |
| 2.4.2 网格划分及选取 |
| 2.4.3 模型验证 |
| 2.4.4 结果与讨论 |
| 2.4.5 石墨烯纳米颗粒碰撞的模拟 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 石墨烯纳米流体传热实验 |
| 3.1 实验研究内容 |
| 3.2 实验系统及流程 |
| 3.2.1 实验装置 |
| 3.2.2 实验流程 |
| 3.3 实验过程 |
| 3.3.1 实验前检查 |
| 3.3.2 实验步骤 |
| 3.3.3 实验注意事项 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 数据处理 |
| 3.4.2 石墨烯纳米流体的导热系数 |
| 3.4.3 传热系数随进料温度及进料组成的变化 |
| 3.4.4 传热系数随进料流量及进料组成的变化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 竖直光滑管降膜蒸发传热模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 降膜蒸发的物理数学模型 |
| 4.2.1 竖直圆管内壁的降膜流动 |
| 4.2.2 降膜蒸发传热系数的计算 |
| 4.3 模拟模型选取及流程简介 |
| 4.3.1 前处理 |
| 4.3.2 求解器求解 |
| 4.4 竖直光滑管降膜蒸发数值模拟 |
| 4.4.1 竖直管降膜蒸发物理模型及流体参数 |
| 4.4.2 网格划分 |
| 4.4.3 边界条件及计算模型 |
| 4.4.4 模型验证 |
| 4.4.5 结果与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 竖直光滑圆管降膜蒸发传热实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验研究内容 |
| 5.3 降膜蒸发实验系统及流程 |
| 5.3.1 实验装置 |
| 5.3.2 实验流程 |
| 5.3.3 实验注意事项 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 液膜雷诺数对传热系数的影响 |
| 5.4.2 不同温差下的传热系数 |
| 5.4.3 周向流量对蒸发速率的影响 |
| 5.4.4 周向流量对蒸发量的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
四、竖直波纹板表面凝结过程的强化传热研究（论文参考文献）
- [1]集中供热用非对称板式换热器结构优化及特性研究[D]. 宋林坤. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]板式换热器内含不凝气蒸汽的流动和冷凝特性研究[D]. 于航. 青岛科技大学, 2021(01)
- [3]水平管内高湿烟气凝结传热特性及强化方法研究[D]. 孔硕. 山东大学, 2021(11)
- [4]分液型板式冷凝器传热特性研究[D]. 姚远. 广东工业大学, 2021
- [5]含不凝气蒸汽在锯齿形表面的凝结传热特性[J]. 闫吉庆,王效嘉,田茂诚. 山东大学学报(工学版), 2020(06)
- [6]含不凝气蒸汽在不同竖直异形表面凝结传热特性的数值模拟[D]. 王效嘉. 山东大学, 2020(11)
- [7]内冷型LiCl溶液降膜除湿过程传热传质研究[D]. 梁凯. 山东大学, 2020(11)
- [8]水平涟漪纹管三维强化表面的换热机理及流动可视化研究[D]. 孙志传. 浙江大学, 2020(07)
- [9]不同重力条件下蒸气冷凝过程及强化传热研究[D]. 张雷刚. 东南大学, 2019
- [10]套管换热设备强化传热的模拟与实验研究[D]. 李开轩. 河北工业大学, 2019(06)