一、三维内微肋水热管强化传热实验(论文文献综述)
毛刘军[1](2020)在《亲水/疏水分段处理对重力热管的性能影响研究》文中提出重力热管是众多热管类型中的一种,其典型特点是无内部吸液芯毛细结构。重力热管因其结构简单、易制造、稳定可靠等优点在工业领域已经得到较为广泛的应用。随着工业领域的自动化程度和智能化程度越来越高,对于在工业过程起到重要作用的换热装置的高效和可靠运行越来越受到重视。正因为此,众多研究者对在工业领域应用日益广泛的重力热管及其传热性能提升也更加关注。工业应用领域对换热能力更强、运行更稳定的重力热管的需求增大,促使众多研究者从高效传热工质和新型壁面等多种角度关注重力热管的传热性能强化,并取得了一些成果。本文采用实验方法,探讨亲水和疏水分段处理对重力热管传热性能的影响,通过化学刻蚀的方式在重力热管内表面分段处理出亲水或疏水的壁面,对亲水和疏水分段处理的热管传热性能进行实验研究和对比分析。主要研究内容包括:(1)自主设计研制重力热管,确定铜基表面的润湿性改造处理技术,搭建热管性能试验台,明确热管内壁面的润湿性分段布置方案和实验研究方案。(2)实验研究亲水分段处理和疏水分段处理对热管性能的影响。通过与未经表面处理的普通热管的对比实验发现:亲水分段处理和疏水分段处理均能有效降低热管整体热阻。亲水分段处理还能够提高热管蒸发段传热系数,而对热管的冷凝段传热系数提升不明显,甚至出现恶化现象。疏水分段处理则可以对热管的蒸发、凝结传热性能都起到强化效果。(3)在亲水和疏水分段处理的热管性能对比实验基础上,本文设计制备亲水疏水复合处理的热管,并进行对比实验研究。发现两种亲水疏水复合处理的重力热管的传热性能在整体上较单一的亲水分段处理和疏水分段处理的重力热管又得到进一步增强,特别体现在热管热阻降低以及总传热系数和当量导热系数的提高。(4)本文还实验研究了 0.15wt%的正庚醇水溶液应用于重力热管,发现该自湿润流体能够在水平放置时有效降低热管的蒸发段温度并提升热管烧干极限,竖直放置时对普通热管和亲水热管的传热性能具有改善作用,但应用于疏水壁面热管则出现性能下降现象。
程浩杰[2](2019)在《基于微小单相自然循环回路换热器强化传热实验以及理论研究》文中提出工质的流动与换热问题广泛存在于各种工程技术领域,而对流换热理论及相应的强化换热技术研究一直以来备受国内外众多学者的关注。至今为止,有关对流换热理论方面的研究主要集中于基于能量方程的场协同理论,换热问题的熵产理论以及火积耗散极值原理;而在工业应用上,传统被动式的强化对流换热技术主要集中于利用不同类型的翅片,扰流物或改变流体物性(如纳米流体)等增加单侧流体的对流换热系数,从而达到传热强化的目的;众所周知,在冷、热流体通过间壁式换热表面的换热过程中,冷热流体流速受到换热壁面的影响,会导致流动过程的不可逆摩擦损失;此外,冷热流体间的热量传递依赖于温差,也带来一部分的不可逆热?损失。如何分析和评价对流换热过程的?损失,以及能否回收或消耗冷热流体间温差引起的热?损失用以强化传热将是本文研究的重点研究内容。在理论研究的基础上,本文设计制造了一种小型被动式换热装置作为强化元件,即单相自然循环回路,将其应用于换热器中;利用冷热流体的温差驱动回路内的第三流体进行换热,并对该结构下的传热机理进行了理论与实验研究。本文首先在Bejan教授所提出的对流换热过程局部熵产方程的基础上,推导出对流换热中的局部?损失方程,利用该方程分析了泊肃叶和库埃特对流换热过程的?损失和熵产分布。为了充分利用冷热流体间的换热温差以及?损失,对冷热流体驱动下的单相自然循环回路进行了一维理论分析和三维数值模拟及实验研究,研究了冷热流体温差和流速对瞬态以及稳态自然循环回路传热性能的影响;同时加工制作了自然循环回路阵列,利用搭建的高温低速风道,基于热力学第一定律与第二定律,实验对比研究了光滑换热板与自然循环回路换热板的换热性能,并分析计算了相同工况下,相同几何结构回路型翅片与该自然循环回路的换热性能。具体研究内容以及所得到的结论如下:首先,基于三维流体微元控制体积?平衡方程,推导出了对流换热中的局部?损失方程。将局部熵产代入至?损失方程中可以发现,流体流动换热过程中总的?损失主要由三部分组成;首先是由熵产引起的可用能损失,其大小等于局部熵产与参考温度乘积的负数,负号表示?损失;其次为粘性耗散以及内热源项产生的可用能增加,为非负;第三项为流体流动过程中由于压降造成的?损失。同时提出了局部熵产方程与局部?损失方程的无量纲形式,并对泊肃叶流和库埃特流进行了熵产和?损失分析。结果表明:(1)对于泊肃叶流,通道中心处的局部?损失最大;无量纲温差对?损失的影响较小,而随着PrEc增加,各个位置的?损失显着增加;(2)在库埃特流中,流动过程中无压降损失,只有温差和粘性耗散对熵产和?损失有影响;当Pr Ec较小时,熵产和?损失具有相似的分布,而随着PrEc的增加,粘性耗散的影响越来越显着。其次,建立了冷热流体驱动下单相自然循环回路的物理模型,并进行了三维数值模拟,分析了冷热流体温差以及流速对自然循环流动与换热的影响;同时根据获得的稳态结果,对自然循环进行了熵产分析及流动稳定性分析。结果表明:(1)由于自然循环边界的热不对称性,对于所研究的物理模型总会形成顺时针的自然循环流动。(2)随着驱动温差的增加,自然循环的启动时间越短,且达到稳态的时间也越短。而冷热流体流速对自然循环流动与传热的影响较小。(3)稳定状态下自然循环总熵产以及其无量纲熵产均随驱动温差的增加而增加。当对稳态时的自然循环流动施加一个微小扰动后,循环流动均能经过阻尼振荡后再次达到稳态。为了进一步验证自然循环流动与换热特性,搭建了自然循环回路传热实验台,实验系统考虑了壁面热阻的影响;同时建立了一维数学模型,以实验工况作为输入参数进行了理论计算,发现实验结果与理论计算结果吻合较好。结果发现:(1)在所研究的实验工况条件下,自然循环均可以由静止状态达到一个稳定流动换热状态,且流动方向均为顺时针。(2)稳态条件下,自然循环雷诺数Ress和换热量Q正比于流体驱动温差Th–Tc。(3)由于驱动流体侧的对流换热热阻较小,远低于导热热阻与回路流体侧热阻,因而本实验条件下,冷、热流体流量对自然循环回路的传热性能无明显影响。(4)通过实验数据分析,得到了回路流体侧的换热准则Nu~Re关联式,即为Nu=0.27Re0.4713。通过上述的模拟和实验可以发现,冷、热流体温差驱动下回路均可以形成稳定的自然循环;因此,为了进一步利用两流体之间的换热温差以及?损,将该循环回路视为一种新形式的强化传热元件,在一个平滑换热板上加工制作了几组自然循环回路,形成了一个自然循环回路阵列,其目的是为了探讨应用于实际换热器中的可行性,结果与光滑换热板进行了对比,并基于热力学第二定律定义了一个新的换热器评价标准,即换热器在单位?损失时的换热量;同时将单个自然循环回路与相同几何结构尺寸下“回路型”实心翅片的换热性能进行了数值模拟分析,得到主要结论如下:(1)换热器的换热量随着驱动温差以及冷源泵功的增加而增加。在所研究的工况下强化板的换热量、换热单元数、效率以及对流换热系数均高于光滑板;因而,强化板的强化换热比均高于1,且随着热源温度的增加而增加。(2)SPNCL在换热器中的应用会带来额外的?损失,然而从基于热力学第二定律的换热器评价来看,Loop阵列换热板的第二定律强化数φ均大于1,其范围为1.03~1.23。当fre=8Hz,Th=100℃时,第二定律强化数φ最大。(3)在相同的泵耗功以及热源温度工况下,单个自然循环回路的换热量均高于同结构固体翅片的换热量,且两者的换热量均随着驱动温差和泵耗功的增加而增加;换热比范围为1.07~1.46。
张佩佩[3](2018)在《新型热管在地热利用中传热性能的实验研究》文中研究指明能源需求的增长与资源的紧缺使得节能越来越受到重视。作为一种高效的传热部件,热管无需外力即可实现传热,近年来已广泛应用于热能综合利用和余热回收中。为了能够持续有效地利用地热能,本文对已加工完成的一种填充二氧化碳与磁流体混合工质的新型带翅片热管进行性能测试,通过实验研究的方法,搭建实验台,研究了不同加热条件和冷凝条件,即热源温度、冷源温度、冷流体与热流体的体积流量,以及热管长度与直径对传热性能的影响。实验中通过加热装置产生的热量与冷却装置吸收的热量的守恒,验证了系统运行的相对热平衡。该研究采用热管的当量导热系数对热管的传热性能进行评估。实验中改变不同影响因素的参数条件,通过分析得到热管壁轴向温度的分布,轴向温差的变化和热管的传热量,运行热阻和当量导热系数等传热特性,进而总结出热管传热性能的变化规律。实验结果表明:热管管壁的轴向温度整体表现出良好的均温性,但热管蒸发段底部、顶端与冷凝段的底部有一定的温度滑移。冷热源温度的升高使热管管壁的轴向温度升高,热流体体积流量的变化对热管管壁轴向温度的升高须考虑热源温度的协同作用,得到热源温度对热管管壁轴向温度分布起决定性作用,而热流体体积流量影响相对较小。热管壁轴向的温度与冷流体体积流量呈负相关作用。热管的轴向温差与热源温度的变化呈正相关关系,与冷源温度呈负相关,随着冷、热流体体积流量的增大,热管轴向温差变大。综合考虑各因素对热管管壁轴向温度的影响发现,冷热源温度的影响大于冷热流流体的体积流量。对热管热阻进行实验测试,发现其变化范围为0.0017 K/W0.0071 K/W,当量导热系数的变化范围为22.12 kW/(m·K)150.92 kW/(m·K)。热源温度的提高和冷源温度的下降会增加热管的传热量。低热流密度条件下,起主导作用的是热管的轴向温差,随着冷源温度的降低,热管轴向温差变大,热阻增大,热管的当量导热系数降低;高热流密度条件下,起决定性作用的是热管的加热功率。随着冷源的温度提升,热阻增大,当量导热系数减小。热管的传热性与冷、热流体的体积流量能呈正相关关系,随着流体体积流量的变大,加热功率起主导作用。分析热管尺寸对传热性能影响规律时发现:热管管长的增加和管径的减小都会使其轴向温差增大,传热性能增强,综合得到长径比大的热管传热性能更高。
黄光汉[4](2018)在《微通道强化传热传质结构制造及性能研究》文中研究说明热管理在能源开发与节约方面有着十分重要的作用,而提高换热效率的方案须兼顾高效性和经济性。微通道换热结构,结构简单却强化效果显着,是最高效低成本的强化换热方案。本文以微通道换热结构的设计制造、优化和强化传热传质为主线,对微通道的结构进行设计制造,对铝微通道热管进行倾角和工质的优化,最后采用微纳技术对微通道进行强化传热传质。主要研究内容如下:针对目前微尺度下丙酮在铝微通道流动的优化研究欠缺,本文对基于丙酮流体的铝微通道的深宽比、齿厚和传热强化筋参数采用数值模拟法进行优化设计。模拟结果表明:深宽比对微通道的热阻影响很大,深宽比越大的微通道,整体热阻越小;齿厚的优化研究结果显示,0.36 mm是最优齿厚,此时对应的怒塞尔数最大;在本文研究的三个传热强化筋间距中,最优间距是2.05 mm。铝微通道集成于热管的典型方式是微通道铝热管阵列,本文设计了微通道铝热管阵列的制造工艺,并开展了对微通道铝热管阵列的最优倾角和工质优选理论的研究。本文首次揭示了基于液膜厚度的倾角机理,提出了槽道热管的最优倾角准则。结果发现:由于重力对轴向液膜厚度分布的影响很大,槽道热管的热阻对角度十分敏感;在本文研究的微通道铝热管阵列中,74±7%的最优占空比所对应的角度为最优倾角;丙酮是微通道铝热管阵列的最优工质,其机制在于丙酮的粘性流动阻力和汽-液剪切力较小。在微通道强化传质方面,本文提出了一种对铝微槽道强化毛细力的方法(碱蚀法),该方法能大大增强微槽式铝热管的毛细极限功率;理论上,建立了关联毛细性能因子和热管最终毛细极限功率的数学模型;本文重点研究了腐蚀参数(溶液浓度和时间)对毛细性能的影响。结果表明:腐蚀后的铝微槽道的毛细压强明显比没有腐蚀的样品要大;最优的腐蚀参数为1.25mol/L NaOH和10分钟,所对应的毛细性能因子比没有腐蚀的样品要高155%;碱蚀法对铝表面强化传质的机理在于形成了微型粗糙表面结构和改善了亲水性能。在微通道强化传热方面,本文提出了在微米级丝网表面制备纳米多孔结构,与微通道复合,以形成多尺度丝网孔-微通道复合毛细芯。本文对比了微通道、单一尺度丝网孔复合芯和多尺度丝网孔复合芯三种结构的表面换热系数。最后,对丝网孔结构-微通道复合芯在热管内的最优覆盖率进行探讨。实验结果表明:500℃-60 s是锌热浸镀的较优参数,所产生的纳米结构微观粗糙度最大;丝网孔结构能有效强化微通道的表面换热系数,而纳米表面能进一步强化丝网孔复合芯的换热系数,其强化机理是浸润性的改善和汽化核心密度的增加。在热管内,复合芯仅适合覆盖在蒸发段,此时对应的热管当量导热系数超过纯沟槽热管的值的80%,强化机理是丝网多孔结构能促进高效薄膜蒸发。
惠尧[5](2018)在《两相闭式热虹吸管传热性能的实验研究与数值模拟》文中提出本文简述了热管的分类、工作原理及特性,并从固有参数和操作条件两个方面介绍了近年来两相闭式热虹吸管强化传热的研究进展。目前许多研究者对两相闭式热虹吸管展开了大量的研究,但由于实验可视化困难、影响因素众多且存在协同作用等因素,导致针对两相闭式热虹吸管的传热机理难以进行深层研究,且研究成果存在许多分歧。本文分别制造了两支外形尺寸相同的铜-水两相闭式热虹吸管,检验了其有效性,其中一支为普通两相闭式热虹吸管,另一支为蒸发段带有内插件结构的两相闭式热虹吸管。两相闭式热虹吸管总长610mm、无效长度10mm、蒸发段长200mm、绝热段长100mm、冷凝段长300mm,管壳由内径8mm、壁厚1mm的T2紫铜管制成。搭建了两相闭式热虹吸管传热性能实验台,针对加热功率、倾角及内插件结构对两相闭式热虹吸管传热性能的影响展开研究,实验中加热功率分别设定为200W、275W、350W、425W、500W,倾角分别设定为30o、45o、60o、75o、90o。同时本文建立了两相闭式热虹吸管的数值模型,验证了数值模型的可靠性并对两相闭式热虹吸管传热性能及内部传热传质和流动过程进行模拟研究。应用数值模拟从传热性能的影响因素分析了实验结果,获得了传热机理。结果表明:本文所提出的模型实现了两相闭式热虹吸管内部流动和传热过程的模拟,利用可视化模块可对实验中两相闭式热虹吸管传热性能变化趋势及其内部传热机理进行进一步的研究和预测。两相闭式热虹吸管蒸发段热阻随加热功率的增大而先减小后增大,总热阻、冷凝段热阻随加热功率的增大而单调减小。从模拟结果的可视化中可以发现,气泡的形成、碰撞、合并等行为是加热功率影响蒸发段传热性能和传热机理的主要原因,随着加热功率的增大,蒸发段传热机理逐渐由混合对流向核态沸腾转变,当传热机理为核态沸腾时,蒸发段传热性能最佳。冷凝段蒸气流速随加热功率的增大而增大,在气-液界面剪切力的作用下,削弱液膜厚度、降低液膜导热热阻并增强蒸气与铜质壁面对流换热强度,改善冷凝段凝结传热,此为影响冷凝段传热性能的原因之一。在不发生传热恶化的前提下,对于蒸发段传热性能而言最佳倾角为60o,相比于倾角为90o的条件下,两相闭式热虹吸管蒸发段热阻降低12.1%。从模拟结果的可视化中可以发现,存在倾角条件下,因两相闭式热虹吸管蒸发段上下两侧受到不同的上浮驱动力,而影响上下两侧壁面气泡合并、脱离等过程,从而影响两相闭式热虹吸管的蒸发段传热性能。两相闭式热虹吸管冷凝段热阻在倾角为45o时达到最小值,相比于倾角为90o条件下,五种加热功率下的两相闭式热虹吸管冷凝段热阻平均降低10.7%。总热阻均在60o时达到最小值,相比于倾角为90o的条件下,四种加热功率条件下两相闭式热虹吸管蒸发段热阻平均降低8.8%。对于带有内插件两相闭式热虹吸管蒸发段性能随加热功率的增大而先减小后增大,当加热功率为275W时蒸发段热阻、总热阻均达到最小值,从模拟结果的可视化中可以发现,加热功率较低的条件下,内插件结构使蒸发段内形成更多的气化核心,而加热功率过高的条件下,内插件结构不利于蒸发段内气泡的脱离,导致蒸发段内产生大气泡,导致干涸现象和沸腾极限的发生,此为内插件结构影响两相闭式热虹吸管传热性能的主要原因。
战洪仁,惠尧,吴众[6](2017)在《闭式热虹吸管强化传热研究进展》文中指出介绍了闭式热虹吸管的工作原理和性能表征方式,从固有参数和操作条件两个方面对闭式热虹吸管强化传热研究进行了综述,阐述通过改变工质种类、充液率、结构参数、表面处理、加热功率、运行温度、倾角和冷却介质流量等因素对闭式热虹吸管性能影响的主要机理。归纳总结了上述因素对闭式热虹吸管传热性能影响的研究现状和变化规律,并指出目前闭式热虹吸管强化传热研究中的不足和局限性。建议研究中应确定各性能影响因素之间的协同关系,消除其他因素的影响,扩大所研究变量变化范围。此外建议将闭式热虹吸管强化传热研究与封闭空间内沸腾和冷凝等传热传质过程强化机理研究相结合,完善传热传质理论及计算公式。
杜斌[7](2016)在《单线内螺纹重力热管强化换热实验研究》文中进行了进一步梳理热管作为高效的传热元件,在工程应用、科学研究和能源开发等领域已取得广泛应用。近年来随着国家对能耗问题越来越关注,强化热管换热性能成为热管技术研究的重要内容之一。本文通过查阅参考文献,了解国内外强化热管换热技术研究现状,将其分为变化热源供应方式、对管壳内壁做处理和改善管内组件及工质三类。为探究对管壳内壁做处理这种技术强化重力热管换热的效果,采取在内壁布置单线内螺纹的方法,制取了不同分布单线内螺纹的重力热管和光滑重力热管。通过分析重力热管传热模型和基本理论,计算相关传热极限,探讨了热管传热过程及内螺纹结构强化换热的机理。搭建了相应的实验台,详述了实验系统,给出了实验数据处理方法,并对其进行误差分析。实验对比光滑重力热管和内壁全部布置单线内螺纹重力热管的传热特性发现,内螺纹重力热管的启动特性优于光滑重力热管。不同加热条件下,内螺纹结构使得重力热管换热得到强化,提高了传输功率,增大了等效对流换热系数,减小了总热阻。两种重力热管在小倾角放置时,随着温度的升高对等效对流换热系数的提高效果不如大倾角明显。同一油浴温度为150℃时,最佳倾角为75°。实验研究单线内螺纹分布对热管强化换热的影响发现,在同一油浴温度下,各单线内螺纹分布不同的重力热管的启动特性都要优于光滑重力热管,且全螺纹重力热管最优。在不同油浴温度下,布置内螺纹能够有效地降低热管的工作温度。计算对流换热系数发现,实验选型的内螺纹布置在绝热段和冷凝段强化效果最优。针对实验中蒸发段布置内螺纹强化换热效果不好的原因,本文从两方面分析,即螺纹强化因子和充液率,得出主要影响因素是充液率。
谭勇[8](2016)在《三相流闭式重力热管流动和传热性能研究》文中研究指明本文研究了以碳化硅固体颗粒和水组成的混合物为工质的三相流闭式重力热管的传热性能,并与以纯水为工质的两相流重力热管的传热能力对比。实验主要测试了以水/SiC颗粒(35目、48目以及60目)为工质的重力热管在充液率为80%、固含率为0%-20%,热通量为8-232kW m-?下的传热性能,实验还测试了以60目SiC/水混合物为工质的重力热管在40%的充液率和同样的固含率与热通量下的传热能力,计算了蒸发段传热系数、冷凝段传热系数以及总热阻等评估传热能力的物理量。当充液率为80%时,重力热管蒸发段传热系数随热通量增加而减少,在低热通量下(小于182kW m-?),以20%固含率的60目SiC/水混合物代替纯水作为重力热管的传热工质能够获得最佳的蒸发段强化传热效果;冷凝段传热系数随热通量增大而提高,在实验中全部热通量下,重力热管使用15%固含率的48目SiC/水混合物工质能够获得最佳的冷凝段强化传热效果;在总体趋势上,增加热通量减小重力热管总热阻。根据总热阻的变化,加入SiC颗粒到纯水中对重力热管传热总体上起到恶化作用,仅在低热通量下(小于182kW m-?),48目和60目的SiC颗粒能够稍微提高重力热管的传热能力,最大提高7.4%。当充液率为40%时,重力热管蒸发段传热系数较80%充液率下相同工质(60目SiC/水)的热管至少高10%。60目SiC颗粒在固含率为5%和10%且热通量小于122kW m-?时有强化蒸发段传热作用,蒸发段传热系数最多提高12.5%;重力热管冷凝段传热系数较80%时最多增加44%;60目SiC颗粒在固含率为5%和10%时强化冷凝段传热,至少提高10%;总热阻较80%充液率下至少降低了8.7%,60目SiC在固含率为5%和10%时强化传热,至少减少4.7%的总热阻。综上,减小充液率对重力热管传热性能的提高非常明显。另外,在本实验中所有热通量下,35目的SiC颗粒均未强化重力热管的传热,而45目和60目的SiC颗粒在低热通量下能够强化传热。固体颗粒对重力热管传热的影响与其流态化有关。固体颗粒的流态化促进了核态沸腾,而其堆积却阻碍了沸腾传热,两者的共同作用决定颗粒对蒸发段传热性能的最终影响。
李鑫[9](2016)在《变工况重力热管传热特性研究》文中进行了进一步梳理重力热管作为一种高效的相变换热元件,具有一系列优良特性,在电子冷却、余热利用以及新能源等换热领域得到广泛应用。国内外研究者对重力热管的研究从未停止,内容涉及重力热管传热机理研究、实验研究以及应用研究等方面;由于内部换热的复杂性,研究者对重力热管的研究以实验研究为主,本文总结重力热管传热实验研究现状,将目前研究者对重力热管的研究归纳为以下几类:倾角、充液率、工质、管壁内处理以及管内设置内插件。通过整理发现,研究者对重力热管的研究主要集中在热管本身以及如何提高热管的传热性能上,而对于热管应用方面的相关性能研究还较少,因此本文将以变工况重力热管为研究对象,系统研究热管蒸发段以及冷凝段长度位置的改变对热管的影响,并进行规律的总结以及传热机理的分析。主要工作和结论如下:1、查阅文献,综述重力热管实验研究概况;总结重力热管传热理论。2、设计制造实验所需的重力热管,搭建综合实验系统,确定实验方案及数据处理方法。3、实验研究了水工质热管变工况传热特性,实验结果为:最佳倾角为45。;蒸发段长度位置的改变对重力热管传热性能影响较大,且是不利的;冷凝段上移会降低重力热管的传热性能,而下移对重力热管的影响较小。4、实验研究了甲醇工质热管变工况传热特性,实验结果为:最佳倾角为60。;蒸发段上移对重力热管的影响较小,下移会降低重力热管的传热性能;冷凝段下移会提高重力热管的传热性能,上移对重力热管的影响较小。5、实验研究了3%正丁醇水溶液工质热管变工况传热特性,实验结果为:最佳倾角为45。;蒸发段上移对重力热管的影响较小,下移会降低重力热管的传热性能;冷凝段上移会降低重力热管的传热性能,而下移对重力热管的影响较小。6、实验研究了3%正丁醇水溶液工质重力热管复合工况变化的协同影响特性,实验结果为:在低功率下,重力热管最优工况复合工况具有最优传热性能,随着功率的增加,这种最优效果减弱;最差工况复合工况具有最差传热性能。7、进行不同工质间的变工况实验结果综合分析,得到工况变化影响重力热管性能的通用规律,对热管实际应用提出了相应建议。
张龙[10](2016)在《某超长重力热管提取地热的热工分析及改进措施》文中进行了进一步梳理相关利用地热能供暖的技术多是直接抽取地下热水,会造成地面沉降、地下热水无法回灌和二次污染等问题。超长重力热管提取深层地热技术具有安全可靠、保护地下水、无污染等特点可以避免产生上述问题,而此技术大多以专利的形式出现,基础理论有待深入研究。本文对超长重力热管提取深层地热技术进行理论分析和应用探讨,为今后此技术的有效利用提供一定的依据。陕西省某能源公司根据此技术专利搭建了热管试验井装置,作者针对现场热管试验井进行理论和实测数据分析,找出影响超长重力热管传热性能的因素,然后主要通过对热管井结构方面的改进,提高其传热性能。最后对热管试验井结构和工质方面作了进一步的设想。本文结合常规重力热管的实验经验和理论分析,可知现场热管试验井不受常规传热极限的影响,计算出充液率取10%时比较适合现场热管试验井。通过分析可知蒸发段液池部分的平均换热系数随管径增大而减小,现场热管试验井的管径过大,制约着其传热性能。其次,通过计算得出蒸汽流动阻力仅为561.7Pa,理论上得出蒸汽流可以流动到重力热管的顶端,但由于初试验中重力热管的传输段(绝热段)没有任何保温措施,导致蒸汽进入换热器之前已全部沿途凝结,对此进行了三次改进试验:第一次改进试验中通过设置分流管和管段两端附加铁丝网芯,观察到有少量的凝结水产生;第二次改进试验中通过设置套管,实测并计算得到水池侧最大换热量为174k W;第三次改进试验中通过设置导管,实测并计算得到水池侧最大换热量为190k W。最后,从管壁内表面工艺、蒸发段和传输段结构、工质选择等方面对热管试验井做了进一步的设想,为此技术后续研究做好铺垫。
二、三维内微肋水热管强化传热实验(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、三维内微肋水热管强化传热实验(论文提纲范文)
(1)亲水/疏水分段处理对重力热管的性能影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 问题提出与研究意义 |
1.2 国内外相关研究现状 |
1.2.1 重力热管结构及原理 |
1.2.2 影响重力热管性能实验研究 |
1.2.3 重力热管强化传热技术 |
1.2.4 壁面润湿性对重力热管的传热影响 |
1.2.5 纳米流体在重力热管中的应用 |
1.2.6 自湿润流体研究现状 |
1.3 本文研究思路与主要内容 |
第二章 热管实验及数据处理 |
2.1 重力热管及实验系统 |
2.1.1 重力热管的设计制造 |
2.1.2 热源系统 |
2.1.3 冷却系统 |
2.1.4 保温系统 |
2.1.5 数据采集系统 |
2.2 热管性能测定实验的具体操作 |
2.3 重力热管性能指标 |
2.4 实验不确定度分析 |
2.5 热管亲疏水处理、分段设置与表征 |
2.5.1 热管亲疏水分段设置 |
2.5.2 表面制备方法与表征 |
2.6 本章小结 |
第三章 亲水与疏水分段重力热管的传热特性 |
3.1 实验对象 |
3.2 加热功率和倾角对重力热管性能的影响 |
3.2.1 加热功率的影响 |
3.2.2 倾角的影响 |
3.3 亲水分段对重力热管性能影响 |
3.3.1 热阻对比 |
3.3.2 蒸发段传热系数 |
3.3.3 冷凝段传热系数 |
3.4 疏水分段对重力热管性能影响 |
3.4.1 热阻对比 |
3.4.2 蒸发段传热系数 |
3.4.3 冷凝段传热系数 |
3.5 本章小结 |
第四章 亲疏水复合重力热管强化传热特性 |
4.1 实验对象 |
4.2 轴向温度分布及轴端温差 |
4.3 热管热阻对比 |
4.4 总传热系数对比 |
4.5 当量导热系数对比 |
4.6 本章小结 |
第五章 自湿润流体重力热管强化传热特性 |
5.1 实验对象 |
5.2 水平放置 |
5.2.1 蒸发段温度 |
5.2.2 轴向温度分布 |
5.3 竖直放置 |
5.3.1 热阻对比 |
5.3.2 总传热系数对比 |
5.3.3 当量导热系数对比 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(2)基于微小单相自然循环回路换热器强化传热实验以及理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
字母注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 传统强化传热元件研究进展 |
1.3 被动式换热元件研究进展 |
1.3.1 热管及热管换热器 |
1.3.2 自然循环回路(Natural circulation loop)研究进展 |
1.4 对流换热理论研究进展 |
1.4.1 换热问题中的熵产分析 |
1.4.2 场协同原理 |
1.4.3 火积耗散极值原理 |
1.5 当前存在的问题以及主要研究内容 |
1.5.1 存在的问题 |
1.5.2 主要研究内容 |
第二章 对流换热中的局部?损失 |
2.1 对流换热中的局部?损失 |
2.1.1 通过导热进入微元体的净热量? |
2.1.2 热对流携入控制体的净质量流? |
2.1.3 控制体内流体的总能量?随时间的变化率 |
2.2 局部?损失方程的无量纲形式 |
2.3 基本流动换热问题的局部熵产和?损失分析 |
2.3.1 非等温平板间的泊肃叶流 |
2.3.2 非等温平板间的库埃特流 |
2.5 本章小结 |
第三章 冷热流体驱动下单相自然循环回路数值模拟 |
3.1 单相自然循环回路模型 |
3.1.1 物理模型 |
3.1.2 控制方程以及边界条件与初始条件 |
3.1.3 网格生成以及求解设置 |
3.2 稳态数据处理 |
3.2.1 热力学第二定律分析 |
3.2.2 非线性稳定性分析 |
3.3 结果和讨论 |
3.3.1 网格独立性测试和模型验证 |
3.3.2 瞬态数值结果 |
3.3.3 稳态数值结果 |
3.4 本章小结 |
第四章 冷热流体驱动下单相自然循环回路理论和实验研究 |
4.1 实验系统设计及操作步骤 |
4.1.1 实验系统 |
4.1.2 实验操作步骤 |
4.2 实验数据处理 |
4.3 一维数学模型 |
4.3.1 控制方程 |
4.3.2 传热和流动关联式 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 实验结果 |
4.4.2 稳态实验结果 |
4.4.3 理论解与实验结果对比 |
4.4.4 最优化的回路几何结构 |
4.5 误差分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 基于SPNCL的换热器强化换热实验研究 |
5.1 实验系统 |
5.1.1 实验台设计 |
5.1.2 基于SPNCL的换热板设计 |
5.2 实验步骤以及数据处理 |
5.2.1 实验步骤与工况 |
5.2.2 数据处理 |
5.2.3 误差分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 实验结果 |
5.3.2 “回路型”翅片与SPNCL的换热对比 |
5.3.3 热管与SPNCL的换热对比 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(3)新型热管在地热利用中传热性能的实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
字母注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外关于重力热管的研究现状 |
1.2.1 重力热管传热机理研究及理论分析与计算 |
1.2.2 影响重力热管传热性能因素的实验研究 |
1.2.3 重力热管的数值模拟研究 |
1.2.4 重力热管的应用研究 |
1.3 主要存在的问题 |
1.4 研究的主要内容 |
第二章 热管的结构及传热机理特性 |
2.1 热管原理及工作过程 |
2.2 热管的分类 |
2.3 热管的基本特性 |
2.4 重力热管的原理与传热机理特性 |
2.4.1 重力热管的原理及工作过程 |
2.4.2 重力热管的传热极限 |
2.4.3 重力热管内换热过程的理论基础 |
2.5 本章小结 |
第三章 新型热管传热性能实验系统的构思与设计 |
3.1 新型热管传热性能实验的原理及目的 |
3.2 实验系统设计 |
3.3 实验装置 |
3.3.1 热管实验段 |
3.3.2 循环回路加热和冷却系统 |
3.3.3 测量参数及所用仪器 |
3.3.4 数据采集装置 |
3.4 实验操作过程 |
3.5 本章小结 |
第四章 新型热管传热性能实验结果与分析 |
4.1 实验结果 |
4.1.1 新型热管传热性能的计算 |
4.1.2 实验结果误差分析 |
4.2 实验结果分析 |
4.2.1 实验系统热量的相对平衡性 |
4.2.2 热管的启动与稳定运行 |
4.2.3 热管管壁轴向温度分布 |
4.2.4 热管的轴向温差分布 |
4.2.5 不同实验因素对热管传热性能的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(4)微通道强化传热传质结构制造及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表及物理量名称 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 微通道热管的研究现状 |
1.2.1 微通道的制造方法 |
1.2.2 微通道铝热管的研究现状 |
1.2.3 微通道热管最优倾角的研究现状 |
1.3 微纳技术强化传热传质的研究进展 |
1.3.1 通过表面纳米结构强化传热传质的研究现状 |
1.3.2 通过复合多孔结构强化微通道传热传质的研究现状 |
1.4 本文的研究目标和研究内容 |
1.4.1 课题来源 |
1.4.2 研究目标 |
1.4.3 研究内容 |
第二章 基于CFD法铝微通道换热结构的优化设计 |
2.1 引言 |
2.2 CFD模拟基本理论和策略 |
2.2.1 矩形微通道三维流动与传热控制方程 |
2.2.2 微通道内的SIMPLER算法及流固共轭传热 |
2.2.3 变物性处理方法 |
2.2.4 微通道两相流动VOF模型介绍 |
2.3 铝微通道深宽比的优化 |
2.3.1 物理模型和边界条件 |
2.3.2 网格精度独立性研究 |
2.3.3 出口温度与速度分布的结果与讨论 |
2.3.4 深宽比对努塞尔数和摩擦系数的影响 |
2.3.5 深宽比对微通道热阻的影响 |
2.4 铝微通道齿厚的优化 |
2.5 铝微通道阵列传热强化筋间距的优化 |
2.5.1 铝微通道阵列的结构和机理 |
2.5.2 物理建模和边界条件 |
2.5.3 计算结果与讨论 |
2.6 本章小结 |
第三章 微通道铝热管的制造和工质倾角的优选机理 |
3.1 引言 |
3.2 微通道铝热管制造工艺及测试流程 |
3.2.1 微通道铝热管的几何形状及尺寸 |
3.2.2 微通道铝热管的制造工艺流程 |
3.2.3 微通道铝热管的热性能测试装置 |
3.2.4 数据处理和不确定度分析 |
3.3 工质的优化选择和作用机理 |
3.3.1 工质的选择与物理性能 |
3.3.2 工质的流体参数计算与评价 |
3.3.3 工质对启动性能的影响 |
3.3.4 工质对热阻的影响 |
3.4 液膜厚度分布的数学模型和数值模拟 |
3.4.1 液膜厚度的数学模型 |
3.4.2 液膜厚度分布模型的验证与讨论 |
3.4.3 液膜厚度的CFD数值模拟 |
3.4.4 液膜厚度分布数值模拟结果与讨论 |
3.5 基于液膜分布的微通道热管最优倾角准则 |
3.5.1 倾角对微通道铝热管阵列热阻的影响 |
3.5.2 运行工质体积系数与最优倾角的关系 |
3.5.3 与其他文献微通道热管最优占空比的对比 |
3.6 本章小结 |
第四章 碱蚀铝微槽道表面结构的制造及强化传质机理 |
4.1 引言 |
4.2 铝微槽道的表面碱蚀及表征方法 |
4.2.1 铝微槽道的样品清洗和腐蚀参数 |
4.2.2 表面表征方法 |
4.2.3 毛细上升测试 |
4.3 数据处理方式与新毛细极限预测模型 |
4.3.1 基于毛细上升测试的毛细性能因子 |
4.3.2 新的毛细极限功率预测方法 |
4.3.3 演算新毛细极限公式的热管案例 |
4.3.4 不确定度分析 |
4.4 腐蚀参数对铝微槽道毛细性能的作用机理 |
4.4.1 腐蚀参数对表面形貌的影响 |
4.4.2 腐蚀参数对接触角的影响 |
4.4.3 腐蚀参数对毛细上升高度的影响 |
4.4.4 腐蚀参数对毛细性能因子及毛细极限的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 丝网孔结构-微通道强化传热结构制造与性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 多尺度丝网孔结构-微通道复合芯的制造与SEM形貌表征 |
5.2.1 丝网多孔结构-微通道复合芯固相烧结成形机理 |
5.2.2 多尺度丝网孔结构工艺设计和成形机理 |
5.2.3 工艺参数对多尺度丝网孔复合毛细芯SEM形貌的影响 |
5.3 多尺度丝网孔结构-微通道复合芯的强化传热 |
5.3.1 样品与传热实验装置介绍 |
5.3.2 数据处理和不确定度 |
5.3.3 强化传热数据结果分析与文献对比 |
5.4 丝网孔结构-微通道复合芯在热管内的覆盖长度优化研究 |
5.4.1 热管内丝网孔结构-微通道复合芯的烧结成形 |
5.4.2 丝网孔复合芯热管的制造工艺 |
5.4.3 热管测试装置及数据处理 |
5.4.4 复合芯覆盖率对热管性能的影响 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(5)两相闭式热虹吸管传热性能的实验研究与数值模拟(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 热管概述 |
1.2.1 发展历程 |
1.2.2 工作原理及分类 |
1.2.3 基本特性 |
1.3 两相闭式热虹吸管强化传热研究现状 |
1.3.1 固有参数 |
1.3.1.1 工质种类 |
1.3.1.2 充液率 |
1.3.1.3 长径比 |
1.3.1.4 截面形状 |
1.3.1.5 异形结构 |
1.3.1.6 表面处理 |
1.3.2 操作条件 |
1.3.2.1 加热功率 |
1.3.2.2 运行温度 |
1.3.2.3 倾角 |
1.3.2.4 冷却介质流速流量 |
1.3.2.5 外部物理场 |
1.4 本课题的研究内容及意义 |
第二章 两相闭式热虹吸管的传热理论 |
2.1 冷凝段传热 |
2.2 蒸发段传热 |
2.3 传热极限 |
2.3.1 携带极限 |
2.3.2 干涸极限 |
2.3.3 沸腾极限 |
2.4 本章小结 |
第三章 两相闭式热虹吸管的设计制造 |
3.1 两相闭式热虹吸管的设计校核 |
3.1.1 管壳材质的选择及强度校核 |
3.1.2 管壳与工质的相容性 |
3.1.3 充液量的计算 |
3.2 两相闭式热虹吸管的制造 |
3.2.1 工艺简介 |
3.2.2 管壳加工 |
3.2.3 管壳清洗 |
3.2.4 检漏 |
3.2.5 充液 |
3.2.6 封装 |
3.2.7 有效性检验 |
3.3 本章小结 |
第四章 两相闭式热虹吸管传热性能的实验研究 |
4.1 实验目的 |
4.2 实验装置 |
4.2.1 待测两相闭式热虹吸管 |
4.2.2 加热系统 |
4.2.3 冷却系统 |
4.2.4 绝热系统 |
4.2.5 倾角设定系统 |
4.2.6 数据测量系统 |
4.3 实验步骤 |
4.4 实验数据处理 |
4.4.1 有效数据的记录 |
4.4.2 性能参数的确定 |
4.4.3 不确定度分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 两相闭式热虹吸管的数值模型及验证 |
5.1 VOF模型概述 |
5.1.1 VOF模型原理及特点 |
5.1.2 控制方程 |
5.1.3 CSF模型 |
5.2 相变模型 |
5.3 几何模型 |
5.4 主要假设 |
5.5 边界条件及求解过程 |
5.6 数值模拟可靠性验证 |
5.7 本章小结 |
第六章 传热性能实验与数值模拟结果分析 |
6.1 加热功率的影响 |
6.1.1 加热功率对蒸发段传热性能的影响 |
6.1.2 加热功率对冷凝段传热性能的影响 |
6.1.3 加热功率对总传热性能的影响 |
6.2 倾角的影响 |
6.2.1 倾角对蒸发段传热性能的影响 |
6.2.2 倾角对冷凝段传热性能的影响 |
6.2.3 倾角对总传热性能的影响 |
6.3 内插件结构的影响 |
6.3.1 内插件结构对蒸发段传热性能的影响 |
6.3.2 内插件结构对总传热性能的影响 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 本文结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
符号说明 |
硕士期间发表论文情况 |
致谢 |
(6)闭式热虹吸管强化传热研究进展(论文提纲范文)
1 性能表征 |
1.1 传热系数 |
1.2 热阻 |
1.3 效率 |
2 性能影响因素 |
2.1 固有参数 |
2.1.1 工质种类 |
2.1.2 充液率 |
2.1.3 结构参数 |
2.1.4 表面处理 |
2.2 操作条件 |
2.2.1 加热功率 |
2.2.2 运行温度 |
2.2.3 倾角 |
2.2.4 冷却介质流速流量 |
2.2.5 外部物理场 |
3 结语 |
(7)单线内螺纹重力热管强化换热实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 热管结构及工作原理 |
1.2.1 热管的结构 |
1.2.2 热管的工作原理 |
1.3 热管的分类及特性 |
1.3.1 热管的分类 |
1.3.2 热管的特性 |
1.4 国内外研究现状 |
1.4.1 变化热源供应方式 |
1.4.2 对管壳内壁做处理 |
1.4.3 改善管内组件及工质 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 热管传热理论分析 |
2.1 Cotter理论 |
2.1.1 Cotter理论的基本内容 |
2.1.2 Cotter的热管模型和主要结论 |
2.2 热管的工作极限 |
2.2.1 黏性限 |
2.2.2 音速限 |
2.2.3 携带限 |
2.2.4 毛细限 |
2.2.5 沸腾限 |
2.2.6 工作极限的计算 |
2.3 热管传热过程机理分析 |
2.3.1 冷凝段换热及强化机理分析 |
2.3.2 蒸发段换热及强化机理分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 热管制备及实验系统 |
3.1 热管制备 |
3.1.1 管壳设计及工质选择 |
3.1.2 热管的制造 |
3.2 实验系统 |
3.2.1 加热系统 |
3.2.2 冷却系统 |
3.2.3 数据采集系统 |
3.2.4 辅助系统 |
3.3 实验数据的处理方法 |
3.4 实验中的误差分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 单线内螺纹重力热管传热特性 |
4.1 实验对象及实验步骤 |
4.1.1 实验对象 |
4.1.2 实验步骤 |
4.2 等温性能测试 |
4.3 基本传热特性研究 |
4.3.1 启动特性的影响 |
4.3.2 不同油浴温度的影响 |
4.3.3 不同倾角的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 单线内螺纹分布对热管强化换热的影响 |
5.1 内螺纹分布位置 |
5.2 启动特性的影响 |
5.3 工作温度的影响 |
5.4 对流换热系数的影响 |
5.5 强化因子的分析及充液率的影响 |
5.5.1 强化因子的分析 |
5.5.2 充液率的影响 |
5.6 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作 |
致谢 |
(8)三相流闭式重力热管流动和传热性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 重力热管的实验研究 |
1.1.1 管壁内表面处理 |
1.1.2 管内设置内插件 |
1.1.3 采用高效工作介质 |
1.2 本课题的研究内容及意义 |
第二章 实验研究 |
2.1 实验装置 |
2.2 实验工质和参数 |
2.3 实验步骤 |
2.4 实验数据处理 |
2.4.1 固体颗粒沉降速度 |
2.4.2 传热速率 |
2.4.3 传热系数 |
2.4.4 总热阻 |
2.5 不确定度评估 |
第三章 实验结果与讨论 |
3.1 热通量 |
3.2 温度分布 |
3.3 传热系数 |
3.3.1 固体颗粒粒径对蒸发段传热系数的影响 |
3.3.2 充液率对蒸发段传热系数的影响 |
3.3.3 固含率对蒸发段传热系数的影响 |
3.3.4 固体颗粒粒径对冷凝段传热系数的影响 |
3.3.5 充液率对冷凝段传热系数的影响 |
3.3.6 固含率对冷凝段传热系数的影响 |
3.4 总热阻 |
第四章 结论与建议 |
4.1 结论 |
4.2 建议 |
参考文献 |
符号说明 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(9)变工况重力热管传热特性研究(论文提纲范文)
符号说明 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 重力热管简介 |
1.2 重力热管传热特性实验研究概况 |
1.2.1 倾角对传热性能影响 |
1.2.2 充液率对传热性能的影响 |
1.2.3 工质对传热性能影响 |
1.2.4 管壁内处理对传热性能影响 |
1.2.5 管内设置内插件对传热性能影响 |
1.3 本课题研究动机及研究内容 |
第二章 重力热管传热理论 |
2.1 引言 |
2.2 重力热管传热分析 |
2.2.1 冷凝段传热分析 |
2.2.2 蒸发段传热分析 |
2.3 长度改变对重力热管传热分析 |
2.4 重力热管的传热极限及不稳定震荡现象 |
2.5 本章小结 |
第三章 重力热管设计制造及实验系统 |
3.1 热管设计 |
3.1.1 热管工作温度的确定 |
3.1.2 管壳材料的选取及管壳尺寸设计 |
3.1.3 热管工质的确定 |
3.2 重力热管制造 |
3.2.1 部件清洗 |
3.2.2 检漏 |
3.2.3 抽真空及充液 |
3.3 重力热管实验系统 |
3.3.1 加热系统 |
3.3.2 冷却系统 |
3.3.3 温度测量及采集系统 |
3.3.4 实验段 |
3.4 实验数据处理 |
3.5 误差分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 变工况重力热管传热特性分析 |
4.1 实验对象 |
4.2 水工质重力热管变工况传热特性研究 |
4.2.1 最佳倾角 |
4.2.2 蒸发段长度位置改变对水工质重力热管传热性能的影响 |
4.2.3 冷凝段长度位置改变对水工质重力热管传热性能的影响 |
4.2.4 小结 |
4.3 甲醇工质重力热管变工况传热特性研究 |
4.3.1 最佳倾角 |
4.3.2 蒸发段长度位置改变对甲醇工质重力热管传热性能的影响 |
4.3.3 冷凝段长度位置改变对甲醇工质重力热管传热性能的影响 |
4.3.4 小结 |
4.4 3%正丁醇水溶液工质重力热管变工况传热特性研究 |
4.4.1 最佳倾角 |
4.4.2 蒸发段长度位置改变对3%正丁醇水溶液工质重力热管传热性能的影响 |
4.4.3 冷凝段长度位置改变对3%正丁醇水溶液工质重力热管传热性能的影响 |
4.4.4 小结 |
4.5 蒸发段及冷凝段复合变化对热管传热特性研究 |
4.6 综合对比分析及其实际应用指导与建议 |
4.7 本章小结 |
第五章 结论及展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
学化论文评阅及答辩情况表 |
(10)某超长重力热管提取地热的热工分析及改进措施(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 热管概述 |
1.2.1 热管的发展 |
1.2.2 热管的定义 |
1.2.3 热管的分类 |
1.2.4 热管的特性 |
1.2.5 热管的应用 |
1.3 重力热管概述 |
1.3.1 重力热管的工作原理 |
1.3.2 重力热管的应用 |
1.4 重力热管强化传热研究 |
1.4.1 改变管壁内表面结构 |
1.4.2 设置内插件 |
1.4.3 多相流 |
1.5 课题研究内容 |
1.6 课题研究意义 |
2 热管试验井简介及其传热理论分析 |
2.1 超长重力热管提取地热技术简介 |
2.1.1 工作原理 |
2.1.2 特点 |
2.1.3 存在的问题 |
2.2 热管试验井试验过程及结果 |
2.2.1 系统装置 |
2.2.2 试验过程 |
2.2.3 试验结果及分析 |
2.3 热管试验井的传热分析 |
2.3.1 蒸发段液池的换热 |
2.3.2 蒸发段液膜的传热 |
2.4 热管试验井的传热极限分析 |
2.4.1 携带极限 |
2.4.2 沸腾极限 |
2.4.3 干涸极限 |
2.4.4 声速极限 |
2.5 本章小结 |
3 热管试验井传热性能影响参数计算 |
3.1 管内蒸汽流动压力损失ΔPV的计算 |
3.2 蒸发段换热系数的计算 |
3.3 充液率 |
3.4 重力热管结构 |
3.5 本章小结 |
4 热管试验井改进措施及改进设想 |
4.1 第一次改进试验 |
4.1.1 改进措施 |
4.1.2 改进结果及分析 |
4.2 第二次改进试验 |
4.2.1 改进措施 |
4.2.2 改进结果及分析 |
4.3 第三次改进试验 |
4.3.1 改进措施 |
4.3.2 改进结果及分析 |
4.4 进一步改进设想 |
4.4.1 结构的设想 |
4.4.2 工质的设想 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 不足与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文 |
致谢 |
四、三维内微肋水热管强化传热实验(论文参考文献)
- [1]亲水/疏水分段处理对重力热管的性能影响研究[D]. 毛刘军. 山东大学, 2020(12)
- [2]基于微小单相自然循环回路换热器强化传热实验以及理论研究[D]. 程浩杰. 天津大学, 2019(06)
- [3]新型热管在地热利用中传热性能的实验研究[D]. 张佩佩. 天津大学, 2018(06)
- [4]微通道强化传热传质结构制造及性能研究[D]. 黄光汉. 华南理工大学, 2018(05)
- [5]两相闭式热虹吸管传热性能的实验研究与数值模拟[D]. 惠尧. 沈阳化工大学, 2018(02)
- [6]闭式热虹吸管强化传热研究进展[J]. 战洪仁,惠尧,吴众. 化工进展, 2017(08)
- [7]单线内螺纹重力热管强化换热实验研究[D]. 杜斌. 青岛理工大学, 2016(06)
- [8]三相流闭式重力热管流动和传热性能研究[D]. 谭勇. 天津大学, 2016(03)
- [9]变工况重力热管传热特性研究[D]. 李鑫. 山东大学, 2016(01)
- [10]某超长重力热管提取地热的热工分析及改进措施[D]. 张龙. 西安工程大学, 2016(08)