一、An Experimental Study of Condensation Heat Transfer in Sub-Millimeter Rectangular Tubes（论文文献综述）
罗天成[1]（2020）在《微结构表面平板热管传热性能的数值模拟与优化研究》文中研究指明随着5G时代的到来,人们将享受到8K超高清视频,百兆下载速度,无人驾驶汽车等高质量服务,这也必将带来一波硬件的更新换代,智能化、小型化、高性能已经成为电子设备的发展趋势。然而散热问题逐渐成为微电子技术继续进步的拦路虎,过去的散热方式已经难以迎合当今电子产品的需求。平板热管具有扁平的外形,超高的导热能力,良好均温性已被广泛应用于微电子产品散热领域,如何进一步强化其综合传热性能将是散热领域关注的焦点。本文也将围绕如何通过热管内壁的微结构设计对平板热管进行性能优化而展开,主要研究内容及结论包括:1.基于ANSYS FLUENT商业软件,采用C语言编写自定义函数,对微表面平板热管蒸发腔内传热传质过程进行数值模拟研究。研究表明亲水表面应用于蒸发端能够起到加速气泡脱离和加速工质回流补充的作用。气相均温性能强于液相,所以在设计平板热管时需要合理选择充液率以免降低平板热管的启动速度。随着热管的启动,液相中对流强度越来越高,整个蒸发腔内温度趋于均匀。所模拟的热管在50W的加热功率作用下启动到达到平衡所需时间为602秒,热阻为0.04K/W。2.本文采用十二烃基硬脂酸的醇类溶液浸泡法对铜表面进行超疏水处理,采用过氧化氢氧化法对铜表面进行超亲水处理,所得超疏水表面与超亲水表面接触角分别达到153°与9°,结合微槽道加工技术,制备了一种具有两级微结构表面的平板热管,进行对比实验后得出,这种两级微结构表面能够提高平板热管的导热能力,均温性以及传热极限,实验中其传热极限能够达到80W,总体热阻为0.45K/W。3.为了进一步强化微结构表面平板热管的传热性能,本文对平板热管冷凝段与翅片结合并对三种具有不同翅片阵列的微结构表面平板热管散热过程进行了仿真研究。模拟结果显示,对于方形直翅片,越高的翅片覆盖率往往能带来越高的传热性能。翅片阵列的排布方式会对气流产生导向作用,中心对称的排布方式能够提高散热系统均温性。具有鱼骨型翅片阵列的微结构表面平板热管整体热阻最低,在3m/s的散热风速作用下等效热阻最低为0.0056K/W。
丁勇[2]（2019）在《矩形微通道内制冷剂流动冷凝传热特性研究》文中指出随着微型电子机械系统（MEMS）领域的技术发展,在许多应用场景中,如航空航天设备、高性能微型电子设备等,其器件的散热由于尺寸的减小和功率的提高而受到挑战。微通道相变换热技术可以显着提高换热器的紧凑度,减小换热器尺寸和重量,并提供较高的传热系数和良好的表面温度均匀性。本文搭建微通道流动冷凝实验系统,并建立有效的物理数学模型,从实验和理论上系统深入研究微通道内制冷剂流动冷凝传热特性,揭示微通道流动冷凝区别于常规尺度下的传热机制。对于克服高度集成化发热设备带来的散热挑战、发展新型冷却技术和完善相变传热理论体系具有十分重要的意义。本文实验研究了水力直径为0.67mm的矩形微通道内制冷剂R410a流动冷凝的流型特征及传热规律。通过流型观测,发现沿冷凝流动方向存在环状流、环波状流、间歇流（弹状/塞状流）和泡状流,当质量流速高于200kg/（m2s）时,间歇流和泡状流消失,环状流为主要的流动冷凝流型。传热实验结果表明,基于常规尺度通道开发的环状流和分层流的传热关联式未能准确预测微通道内流动冷凝的传热特征;同时,增大入口质量流速和平均干度将提升冷凝传热系数,而壁面过冷度和饱和压力的增大则降低了冷凝传热系数。通过忽略重力的影响并突出表面张力的主导作用,对冷凝环状流过程进行合理简化,本文建立了矩形微通道内流动冷凝环状流一维稳态模型,初步揭示了表面张力在微通道流动冷凝中的重要作用。基于R410a在矩形微通道内流动冷凝的实验结果验证了模型的准确性,模型预测值与实验数据的平均相对误差为16.2%。理论分析发现:首先,弯月面半径沿流动方向呈抛物线状增大,但其增长速率逐渐变缓,冷凝液膜厚度则沿流动方向呈线性增加;其次,质量流速的增加引起气液界面剪切应力增大并降低冷凝液膜的厚度,从而提高了冷凝传热系数;最后,水力直径的减小增强了表面张力的作用,导致弯月面半径以及冷凝液膜厚度的减小,因而带来更高的冷凝传热系数。为进一步揭示微通道流动冷凝过程中冷凝液的铺展和分布规律,建立了流动冷凝环状流三维稳态模型。模型的计算结果表明,弯月面区冷凝液在较低雷诺数下的对流效应将增强冷凝传热,冷凝传热系数的模型预测值与实验数据平均相对误差为5.3%。研究发现,矩形微通道内薄液膜区的范围沿蒸气流动方向逐渐缩小而弯月面区则逐渐扩大;同时,薄液膜区的冷凝液膜厚度呈先增大后减小的变化趋势,而弯月面区的气液界面曲率半径沿流动方向逐渐增大且冷凝液膜厚度随之增大。理论分析表明,由于薄液膜区的气液界面在表面张力作用下形成复杂的曲面,产生了指向弯月面区的正向压降,驱动薄液膜区的冷凝液流向角区弯月面,即角区抽吸效应。抽吸效应的存在降低了薄液膜区的冷凝液膜厚度,从而增强了冷凝传热系数。研究还发现,角区的抽吸效应沿蒸气流动方向逐渐增强,使得在整个冷凝环状流中薄液膜区保持着较小液膜厚度,增强了环状流的冷凝传热能力。同时,质量流速越大,角区抽吸效应越弱,表明了表面张力的重要性因为质量流速的提高而降低。为揭示表面润湿特性对微通道流动冷凝的影响,通过引入化学刻蚀与低表面能涂层修饰结合的方法,实现了制冷剂R141b在铜表面的接触角从12.8°提高至21.6°。实验研究表明,接触角增大主要是由于通道壁面处表面能的降低,而微通道壁面处表面能的降低引起冷凝液的速度滑移,增强了冷凝传热系数。本文还设计了一种具有梯度润湿特性表面的微通道,实现了在质量流速100-400 kg/（m2s）范围内对冷凝传热系数的增强,冷凝传热系数较普通表面通道提高了 16.67%。
李程[3]（2011）在《基于跨临界CO2循环的微通道气体冷却器研究》文中研究表明CO2跨临界制冷循环广泛应用于各种常规制冷系统,如汽车空调、船用空调,以及高温热泵、干燥系统等,而气体冷却器的性能优劣与系统效率密切相关。相对于常规通道气冷器研究,微通道气冷器研究还有待深入,例如制冷剂在微通道内部的流型流态以及换热特性。由于微通道换热器内部换热机理较复杂,目前还没有统一的传热关联式和摩擦阻力关联式。本文研究工作是基于跨临界CO2制冷系统的实验研究和微通道气冷器的数值模拟分解模型的建立,总结了在实验范围内的跨临界循环气冷器传热关联式和摩擦阻力关联式,求解气冷器内温度场和流量分布规律,并在此基础上进行了流量均匀分配的新型集流管结构设计,达到改善微通道气冷器流量分配、提高系统效率的目标,是本论文的创新研究。论文的主要内容包括以下几个方面:1、建立跨临界CO2对流换热特性研究实验平台,可实现较宽流量、压力、温度范围的水平或垂直单管、多管的微通道气冷器实验研究。2、实验对经典的微通道换热器内超临界CO2的传热关联式和压降关联式进行了比较计算,并总结了反映传热特性的雷诺数Re、普郎特数Pr、努谢尔数Nu对应关系式: （?）3、实验发现微通道气冷器温度场分布不均匀,微通道气体冷却器扁管数为38,在CO2流量为110-470kg/h、气冷器进口压力7.5-9MPa范围内,集液管上部13根扁平管CO2流量占总流量的37.3 %至48.1 %,集液管尾部13根扁平管CO2流量占总流量的21.4%至29.1%。随着CO2流量由110kg/h增大到470kg/h,扁平管内最大流量不均匀度由97%降低到18%。4、基于实验数据分析,对微通道气冷器集液管的结构尺寸进行了优化设计,根据集流管的速度场分布的不均匀性,采用在集流管中扁平管突起变尺寸设计,达到制冷剂在扁平管束均匀分配的目的。集液管顶部13根的扁平管的不均衡度从43%降低到32.7%,集液管底部的扁平管的制冷剂不均衡度从33.4%降低到20.7%,集液管中部的扁平管的不均衡度由10.6%提高到13.1%,整个气冷器内制冷剂的不均衡度从44.6%降低到27.8%。制冷剂在微通道的流动和换热问题是一个十分复杂的课题,本文工作是我们在这一领域的初步探索,后续深入的研究可从以下几方面进行:1、实验研究方面,进一步扩大实验工况范围,包括制冷剂质量流量、冷却水（空气）循环设定温度等。2、模拟仿真方面,气冷器设计尽可能选择单流程,微通道孔的结构尺寸与整个气冷器的结构尺寸比例安排适当,制冷剂入口与出口的位置应尽可能安排在集液管的最顶部与最底部。微通道换热器内部制冷剂流量分配不均匀情况是目前研究的重点也是难点,本文可以为进一步设计出气流均匀分配的高效微通道气冷器提供基础数据。
陈永平,肖春梅,施明恒,吴嘉峰[4]（2007）在《微通道冷凝研究的进展与展望》文中提出微通道中的冷凝在微热管及微型燃料电池等器件中有着广泛的应用。本文综述了当前国内外微通道冷凝研究的现状,展望了该领域的未来研究方向。大量研究表明,控制微通道中冷凝与两相流动的主要作用力不是重力或浮力,而是表面张力。最新实验结果发现,随着通道直径的减小,微通道中主要的冷凝流型是间断的喷射流/弹状流/泡状流,而不是传统大直径通道中出现的由重力作用而导致的分层环状流。因此,未考虑表面张力的大尺度冷凝模型已不能完整描述微通道内的流动冷凝过程。对于间断流型,基于实验数据的半理论模型或经验关联式可能更为实用有效。润湿性和表面粗糙度等通道表面特性在微通道流动冷凝中有着重要的影响,这些因素的优化将会强化微通道中的冷凝换热。
张琳[5]（2006）在《内置旋转扭带强化传热机理及清洗动力学研究》文中研究指明换热设备的低效率和污垢沉积问题一直是一个世界性的难题。研究开发的旋转清洗扭带技术具有强化传热和污垢在线清洗的双重功效，用旋转扭带制作和改造的换热器，能够长期保持高效率运行。 本文针对旋转扭带的强化传热机理和清洗动力学，开展了许多研究工作，主要包括以下几个方面的内容： （1） 内置旋转扭带管流动和湍流特性实验研究 应用激光测试技术对内置旋转扭带管和普通光管内流体的流动进行了对比实验研究。研究结果表明：内置旋转扭带管内流体的轴向速度场、切向速度场、轴向湍流度和切向湍流度的分布规律与光管相比有着明显的不同。内置旋转扭带管内近管壁区流体的轴向速度明显比光管的大；内置旋转扭带管内流体有着明显的切向运动，而光管内流体只有随机的切向运动；内置旋转扭带管内流体的湍流强度场比光管的大。依据内置旋转扭带管和光管速度场和湍流强度场的实验结果，对旋转扭带强化传热的机理进行了初步分析。 （2） 内置扭带管流动与传热数值模拟 对内置旋转扭带管内流体的流动进行了分析，根据内置旋转扭带管流体的旋流场特点，提出了旋转扭带虚拟等效静螺距的概念，即将流体在内置旋转扭带管内的螺旋运动虚拟等效为在螺距增大的静止扭带管内的螺旋运动。 建立了内置螺旋扭带管流动和传热三维模型。应用能充分反映旋流场流动特性的RNG κ-ε模型对内置旋转扭带管、内置静止扭带管、内置旋转扭带虚拟等效静止扭带管和光管的流动和传热进行了数值模拟。 数值模拟研究结果表明：内置扭带管内流体的流动是复杂的三维螺旋流动，其速度场和湍流强度场不同于普通光管；螺旋扭带的扭率对流体流动的压力降和传热有很大的影响；模拟发现内置旋转扭带管内有二次流流动，而内置旋转扭带虚拟为螺距增大的静止扭带后，管内没有发现二次流动；内置旋转扭带虚拟等效为螺距增大的静止扭带后，二者的传热特性和阻力特性并非完全相同。速度场和湍流强度场的数值模拟结果与激光测试进行了比较，二者非常吻合。 （3） 内置旋转扭带管传热强化机理研究 在内置旋转扭带管流场的激光测试和数值模拟研究工作的基础上，提出旋转扭带强化传热的机理有：①换热管的当量直径减少效应强化；②近管壁区域流速加大效应强化；③螺旋线流动流速加大效应强化；④二次流流动流速加大效应强化。对螺旋扭带的这些强化传热机理进行了定量的理论分析研究。
二、An Experimental Study of Condensation Heat Transfer in Sub-Millimeter Rectangular Tubes（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、An Experimental Study of Condensation Heat Transfer in Sub-Millimeter Rectangular Tubes（论文提纲范文）
（1）微结构表面平板热管传热性能的数值模拟与优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 .研究背景与意义 |
| 1.2 .国内外研究现状 |
| 1.2.1 .槽道型平板热管实验研究现状 |
| 1.2.2 .槽道型平板热管理论研究现状 |
| 1.3 .研究内容 |
| 第二章 微结构表面平板热管传热过程理论解析与数值仿真 |
| 2.1 .计算机流体力学及流体仿真软件介绍 |
| 2.2 .控制方程及关键物理模型 |
| 2.2.1 .流动与传热的基本控制方程 |
| 2.2.2 .多相流模型 |
| 2.2.3 .CSF模型 |
| 2.2.4 .Lee Model |
| 2.2.5 .自定义相变模型 |
| 2.3 .微结构表面平板热管蒸汽腔内传热过程数值仿真 |
| 2.3.1 .问题简化 |
| 2.3.2 .几何模型与网格 |
| 2.3.3 .定解条件与求解方法 |
| 2.4 .结果分析 |
| 2.4.1 .流场分析 |
| 2.4.2 .温度特性分析 |
| 2.4.3 .相变过程分析 |
| 2.4.4 .启动过程分析 |
| 2.5 .本章小结 |
| 第三章 微结构表面平板热管传热性能实验研究 |
| 3.1 .微结构表面平板热管设计 |
| 3.2 .微结构表面平板热管制备 |
| 3.2.1 .铜板前处理 |
| 3.2.2 .热管制作 |
| 3.3 .微结构表面平板热管性能测试平台搭建 |
| 3.3.1 .加热系统 |
| 3.3.2 .冷却系统 |
| 3.3.3 .数据采集系统 |
| 3.3.4 .实验方法 |
| 3.4 .热管性能评价参数获取与误差分析 |
| 3.4.1 .热管性能评价参数获取 |
| 3.4.2 .实验误差分析 |
| 3.5 .实验结果分析 |
| 3.5.1 .微结构表面平板热管传热性能 |
| 3.6 .实验结果与模拟结果对比 |
| 3.7 .本章小结 |
| 第四章 微结构表面平板热管传热过程仿真与结构优化 |
| 4.1 .微结构表面平板热管散结构优化 |
| 4.2 .不同散热风速对热管传热性能的影响 |
| 4.3 .不同热源功率对热管传热性能的影响 |
| 4.4 .均温性能 |
| 4.5 .本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文及科技成果 |
| 致谢 |
（2）矩形微通道内制冷剂流动冷凝传热特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 微通道流动冷凝研究综述 |
| 1.2.1 微通道判别标准 |
| 1.2.2 微通道流动冷凝流型研究 |
| 1.2.3 微通道流动冷凝传热特性实验研究 |
| 1.2.4 微通道流动冷凝传热特性理论研究 |
| 1.2.5 微通道表面润湿特性对流动冷凝传热的影响研究 |
| 1.3 研究目标和主要研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 2 实验系统装置及方法 |
| 2.1 基于压缩制冷循环的流动冷凝实验系统 |
| 2.1.1 实验系统 |
| 2.1.2 微通道实验段 |
| 2.1.3 实验方法 |
| 2.1.4 实验段热损失 |
| 2.1.5 数据处理方法及误差分析 |
| 2.2 基于表面改性微通道的流动冷凝传热实验系统 |
| 2.2.1 实验系统 |
| 2.2.2 改性表面微通道实验段的制作及润湿性表征 |
| 2.2.3 实验方法 |
| 2.2.4 数据处理方法及误差分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 微通道流动冷凝传热特性实验研究 |
| 3.1 实验工况 |
| 3.2 微通道流动冷凝流型特征 |
| 3.3 质量流速对流动冷凝传热特征的影响 |
| 3.4 干度和壁面过冷度对流动冷凝传热特征的影响 |
| 3.5 饱和压力对流动冷凝传热特征的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 微通道流动冷凝环状流一维稳态模型 |
| 4.1 物理数学模型 |
| 4.1.1 气相区 |
| 4.1.2 液相区 |
| 4.2 数值计算方法 |
| 4.3 计算结果与分析 |
| 4.3.1 实验数据验证 |
| 4.3.2 冷凝液膜分布及传热特征 |
| 4.3.3 通道水力直径对流动冷凝传热特性的影响 |
| 4.3.4 接触角对流动冷凝传热特性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 微通道流动冷凝环状流三维稳态模型 |
| 5.1 物理数学模型 |
| 5.1.1 几何参数 |
| 5.1.2 薄液膜区 |
| 5.1.3 弯月面区 |
| 5.1.4 传热系数计算 |
| 5.2 数值计算方法 |
| 5.3 计算结果与讨论 |
| 5.3.1 实验数据验证 |
| 5.3.2 冷凝液膜分布特征 |
| 5.3.3 微通道流动冷凝传热特征 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 表面润湿特性对流动冷凝传热特性影响研究 |
| 6.1 实验工况 |
| 6.2 接触角对流动冷凝传热和压降特性的影响 |
| 6.3 梯度润湿性对流动冷凝传热和压降特性的影响 |
| 6.4 表面微纳结构对流动冷凝传热和压降特性的影响 |
| 6.5 壁面过冷度对冷凝传热特征的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 论文主要结论 |
| 7.2 研究创新点 |
| 7.3 研究的不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）基于跨临界CO2循环的微通道气体冷却器研究（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 课题研究现状 |
| 1.2.1 跨临界CO_2 循环研究现状 |
| 1.2.2 超临界CO_2 对流传热研究现状 |
| 1.2.3 微通道换热器的发展及研究现状 |
| 1.3 课题研究的内容和目的 |
| 1.3.1 微通道气体冷却器传热与流动性能研究 |
| 1.3.2 微通道气体冷却器流量分配特性研究 |
| 1.3.3 新型微通道气体冷却器集流管结构优化设计 |
| 1.3.4 课题研究目的 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 超临界CO_2对流传热机理 |
| 2.1 超临界CO_2 的变物性分析 |
| 2.1.1 CO_2 临界相变特性 |
| 2.1.2 CO_2 临界热物理性质 |
| 2.2 超临界CO_2 对流传热机理 |
| 2.2.1 超临界CO_2 对流传热特点 |
| 2.2.2 比热、粘度、导热系数对流动传热的影响 |
| 2.2.3 微通道结构类型对微通道流动传热的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 跨临界CO_2循环实验研究 |
| 3.1 实验系统与装置设计 |
| 3.1.1 实验装置设计原则与特点 |
| 3.1.2 实验系统与装置 |
| 3.2 实验研究目的和内容 |
| 3.2.1 实验准备工作 |
| 3.2.2 实验研究的目的 |
| 3.2.3 实验研究的方法 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 实验结果分析 |
| 4.1 数据处理方法 |
| 4.2 临界温度区对微通道内局部换热系数的影响 |
| 4.3 微通道气体冷却器平均换热系数影响因素分析 |
| 4.3.1 系统压力对平均换热系数的影响 |
| 4.3.2 CO_2 质量流量对平均换热系数的影响 |
| 4.3.3 空气侧风量对平均换热系数的影响 |
| 4.4 微通道气体冷却器流动压降与雷诺数的分析 |
| 4.5 微通道气体冷却器表面温度的分布 |
| 4.6 实验结果与经典关联式比较计算 |
| 4.6.1 经典换热关联式的比较计算 |
| 4.6.2 经典压降关联式的比较计算 |
| 4.6.3 拟合实验关联式 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 微通道气体冷却器分解模型建立与计算 |
| 5.1 微通道气体冷却器模型建立 |
| 5.2 数值计算 |
| 5.2.1 模拟工况 |
| 5.2.2 网格划分 |
| 5.2.3 边界条件设定 |
| 5.3 微通道气冷器模拟结果与数据分析 |
| 5.3.1 制冷剂流量分配情况 |
| 5.3.2 微通道气体冷却器内流动与传热特性的变化 |
| 5.3.3 模拟结果与实验结果对比分析 |
| 5.4 微通道气体冷却器均匀性入口分配集流管设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论和展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）内置旋转扭带强化传热机理及清洗动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 图表清单 |
| 主要符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.1.1 换热设备普遍存在的问题 |
| 1.1.2 换热设备的研究方向 |
| 1.1.2.1 强化传热技术研究 |
| 1.1.2.2 防垢除垢技术研究 |
| 1.1.2.2 安全防腐可靠性技术研究 |
| 1.1.3 本文研究方向的确定 |
| 1.2 扭带技术研究状况 |
| 1.2.1 静止扭带强化传热技术研究状况 |
| 1.2.1.1 湍流强化传热研究 |
| 1.2.1.2 层流粘性流强化传热研究 |
| 1.2.1.3 二相流强化传热研究 |
| 1.2.1.4 扭带复合强化传热研究 |
| 1.2.1.5 静止扭带强化传热技术的应用 |
| 1.2.2 旋转清洗扭带技术研究状况 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本文工作背景 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 内置旋转扭带管流动和湍流特性实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 现代流体测试技术简介 |
| 2.3 实验装置与方法 |
| 2.3.1 实验装置 |
| 2.3.2 激光测试系统 |
| 2.3.3 测试元件参数 |
| 2.4 实验结果分析与讨论 |
| 2.4.1 轴向速度场分布 |
| 2.4.2 切向速度场分布 |
| 2.4.3 轴向湍流强度场分布 |
| 2.4.4 切向湍流强度场分布 |
| 2.5 测试误差分析 |
| 2.6 传热强化机理初步分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 内置扭带管流动与传热数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 旋转扭带管内流体的运动分析 |
| 3.2.1 流体在与扭带等宽直径范围内的运动分析 |
| 3.2.2 流体在扭带与管内壁环隙区域内的运动分析 |
| 3.3 流体控制方程 |
| 3.4 湍流模型 |
| 3.4.1 湍流模型概述 |
| 3.4.2 RNGκ-ε模型 |
| 3.5 数值计算方法 |
| 3.5.1 传热问题数值计算方法 |
| 3.5.2 有限容积法CFD软件简介 |
| 3.5.3 FLURNT软件简介 |
| 3.5.3.1 软件组成 |
| 3.5.3.2 软件应用简介 |
| 3.6 数值计算过程 |
| 3.6.1 模型参数及网格 |
| 3.6.2 求解控制选择 |
| 3.6.3 边界条件和初始条件 |
| 3.6.4 收敛性讨论 |
| 3.7 模拟结果对比分析讨论 |
| 3.7.1 流线对比分析 |
| 3.7.2 速度场对比分析 |
| 3.7.3 湍流强度场对比分析 |
| 3.7.4 对流换热系数场对比分析 |
| 3.7.5 传热特性、湍流特性和阻力特性对比 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 内置旋转扭带管传热强化机理分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 内置扭带传热强化机理分析 |
| 4.2.1 当量直径减少效应强化 |
| 4.2.2 近管壁区域流速加大效应强化 |
| 4.2.3 螺旋线流动流速加大效应强化 |
| 4.2.4 二次流流速加大效应强化 |
| 4.2.5 传热强化控制机理综合分析 |
| 4.2.6 摩擦阻力综合分析 |
| 4.4 内置旋转扭带管流动与对流传热性能试验 |
| 4.4.1 试验系统 |
| 4.4.2 对流换热实验结果与讨论 |
| 4.4.3 阻力性能试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 旋转扭带自转清洗流体动力学理论研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 旋转扭带管内流体的切向速度场模型 |
| 5.3 旋转扭带清洗动力矩的理论分析 |
| 5.3.1 旋转扭带清洗动力矩的理论计算 |
| 5.3.2 旋转扭带清洗动力矩的工程应用指导 |
| 5.4 旋转扭带清洗动力矩的强化理论分析 |
| 5.4.1 扭带清洗动力矩的管口轴承旋流强化 |
| 5.4.2 扭带清洗动力矩的斜齿强化 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 旋转扭带清洗动力矩实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验装置与实验方法 |
| 6.3 光滑旋转扭带清洗动力学实验结果 |
| 6.3.1 光滑扭带自转速度与流体流速的关系 |
| 6.3.2 光滑扭带清洗动力矩实验结果 |
| 6.4 齿型扭带动力学实验结果 |
| 6.4.1 齿型扭带清洗动力矩实验结果 |
| 6.4.2 齿型扭带自转速度与流体流速关系 |
| 6.4.3 齿型扭带的传热特性 |
| 6.4.4 齿型扭带流动阻力特性 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 旋转清洗扭带强化传热技术工业应用研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验装置与方法 |
| 7.2.1 实验装置 |
| 7.2.2 污垢粘附速率实验方法 |
| 7.2.3 管壁磨损速率实验方法 |
| 7.2.4 动态污垢热阻实验方法 |
| 7.3 实验结果分析与讨论 |
| 7.3.1 污垢粘附速率实验结果对比分析 |
| 7.3.2 管壁磨损速率实验结果对比分析 |
| 7.3.3 动态污垢热阻实验结果对比分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结语 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 下一步研究设想 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表的相关论文 |
| 攻读博士期间主持和参与的研究课题 |
| 参考文献 |
四、An Experimental Study of Condensation Heat Transfer in Sub-Millimeter Rectangular Tubes（论文参考文献）
- [1]微结构表面平板热管传热性能的数值模拟与优化研究[D]. 罗天成. 广东工业大学, 2020(07)
- [2]矩形微通道内制冷剂流动冷凝传热特性研究[D]. 丁勇. 北京交通大学, 2019(01)
- [3]基于跨临界CO2循环的微通道气体冷却器研究[D]. 李程. 华南理工大学, 2011(12)
- [4]微通道冷凝研究的进展与展望[J]. 陈永平,肖春梅,施明恒,吴嘉峰. 化工学报, 2007(09)
- [5]内置旋转扭带强化传热机理及清洗动力学研究[D]. 张琳. 南京理工大学, 2006(01)