一、倾斜往返式冷凝器中液阻速度的实验研究(论文文献综述)
张国栋[1](2021)在《突出气相压头的环路热管温度波动及性能对比的实验研究》文中研究表明信息时代的大量数据流通和计算处理需要高性能的芯片来进行,这就使芯片等电子元器件的使用功率越来越大,产生的高热流密度给电子芯片的性能高效性和寿命带来了极大的威胁,因此需要一种有效的散热装置来保证电子芯片的运行稳定和安全性。而环路热管因其传热效率高、传热距离远、布置简便灵活等优点正逐渐成为电子芯片散热的主要手段。本文首先介绍了毛细抽力驱动和突出气相压头的环路热管工作原理和研究现状。由此发现对于突出气相压头的环路热管运行中出现的温度波动现象还没有足够的深入研究,同时两种驱动机制下的环路热管性能对比也缺乏足够的数据支撑。因此本文中对于环路热管运行过程中出现的温度波动现象进行了针对性的实验研究,通过使用可视化的环路热管系统和设计相应的实验方案,将温度波动与两相流型相结合,探究温度波动产生的原因和变化规律。同时本文对于不同驱动机制下的环路热管进行了性能对比研究,在保证其他实验条件相同的条件下,对突出气相压头和毛细抽力驱动的两种环路热管系统进行了不同加热功率下的实验研究,并通过运行温度、启动时间和系统热阻具体比较了两种热管的性能优劣,得到了以下的实验结论:(1)在使用LHP-1(带PU管冷凝器的环路热管系统)进行实验时,当热沉温度不变,随着加热功率的逐渐增大,环路热管温度波动的振幅逐渐减小,频率增大,这是因为更高的加热功率使循环工质的质量流量增大,冷凝器内的液柱长度变短导致,而冷凝器内的流型则逐渐由弹状流向半环状流变化;在使用LHP-2(带铜管冷凝器的环路热管系统)进行实验时,环路热管温度波动的振幅很小,是因为铜冷凝器的高换热效率使冷凝器内的流型主要为塞状流,液柱很长且气液相界面基本稳定的停留在冷凝器内。(2)冷凝器内流型为弹状流时引起的温度波动振动幅度最大,半环状流时最小,而流动形态为塞状流时,此时的温度波动振幅较低且两相界面稳定在冷凝器内,所以是三种流型中最理想的流动形态。(3)对不同驱动机制下的环路热管系统进行了不同功率(55W、100W、140W、180W和220W)下的实验研究:发现平稳启动形式是环路热管运行中最理想的启动方式。出现过冲启动形式时,LHP-A1(使用吸液芯A1的环路热管系统)、LHP-B3(使用毛细芯B3的环路热管系统)和LHP-C2(使用毛细芯C2的环路热管系统)的启动时间分别为800s、1400s和1200s,最高温度与稳定温度的差值分别为2.5oC、23.7 oC和11.3 oC,由此可见LHP-A1在过冲启动形式下仍能具有比其他两种环路热管系统更好的运行性能和更快的系统调节能力。(4)在性能对比研究中,在55W/220W的加热功率下,LHP-A1的运行温度,启动时间和系统热阻比LHP-C2分别低了11.1 oC/12.5 oC、312s/230s和0.14/0.043,说明充分利用气相压头可以极大提高热管的综合性能。同时也发现低导热系数的芯结构可有效降低运行温度和系统热阻,尤其是在高加热功率的情况下,但是启动时间会延长。
郭浩[2](2021)在《热管内气液相分离及传热性能实验研究》文中进行了进一步梳理随着新能源、5G及物联网技术的快速发展,电子设备单位体积内的散热量不断增加,为使设备的运行温度控制在合理范围内,需不断将其废热排出,电子设备的散热问题已成为制约其发展的重要瓶颈。作为一种应用广泛的换热设备,热管是解决散热瓶颈的理想工具。然而,目前传统热管存在诸多不足,难以满足集成式电子器件日益增长的散热需求。因此本文将利用新方法对热管中的传热过程进行研究,以进一步提高热管传热性能。本文采用相分离原理,在热管内构建合理的相分离结构,解决热管蒸发段内蒸气溢出与液体补充间的矛盾以及冷凝段内液膜热阻较大的问题。首先从简单的池沸腾和竖直壁面蒸气冷凝传热入手,在制备多尺度毛细芯、亲疏水条纹表面和超亲水乳突基础上,研究了相变过程中相分离的重要性。然后以多尺度毛细芯环路热管为研究对象,测试并分析了蒸发器内的相分离及相分布对环路热管传热的影响。紧接着在重力热管蒸发段和冷凝段内分别制备了毛细芯及超亲水吸液乳突,实现了蒸发段内气液的分离以及冷凝壁面上液膜的快速分离。最后通过可视化技术探究了重力热管内工质分布对运行特性的影响。主要研究工作包括以下几方面:1.相分离影响传热的机理研究:热管内包含沸腾和冷凝相变过程,在沸腾和冷凝中,气液两相的分离和分布对传热的影响及其重要。为探究相分离对沸腾和冷凝传热的影响机理。本文分别对池沸腾和平板表面的蒸气冷凝进行了深入研究。针对池沸腾中蒸气溢出和液体吸入之间的矛盾,提出使用多尺度毛细芯调节气液两相流通路径的冲突。发现使用多尺度毛细芯能够很好地实现气液两相的分离:多尺度毛细芯内的大孔为蒸气溢出提供通道,而液体从小孔吸入,保证沸腾表面液体供给,大大提升了沸腾表面的传热。针对冷凝传热中冷凝液难以脱离的问题,提出使用超亲水吸液乳突对冷凝液进行抽吸使其从冷凝壁面分离,显着提高了冷凝传热能力。发现在超亲水吸液乳突作用下,相比于普通光滑铜表面,当壁面过冷度为5.3 K时,超亲水吸液乳突可使冷凝传热系数提高83%。沸腾和冷凝传热系数的提高充分彰显了相分离原理对相变传热的影响和重要性。2.环路热管内相分离对传热特性的影响:以环路热管蒸发器为研究对象,在蒸发器内构建了多尺度毛细芯,研究了相分离对环路热管传热特性的影响规律,所述相分离不仅包括毛细芯内气液两相流动路径的分离,还包括蒸发器和补偿腔内气液两相工质的分离。前者影响毛细芯内工质的传热,后者决定了环路热管内的气液两相循环模式。结果表明,在多尺度毛细芯内:蒸气可通过颗粒间的大孔隙溢出,液体则可由小孔径对毛细芯进行润湿,这种多尺度结构中的气液相分离提高了环路热管的传热性能,降低了运行温度。相比于单一尺度毛细芯,当θ=90°,Q=220W时,运行温度降低了 4.6℃。在蒸发器和补偿腔内:气液两相的分离会对环路热管的循环模式产生影响,当补偿腔内蒸气含量增加时,热管运行呈“双循环”模式,当补偿腔被液体所占据时,补偿腔和蒸发器内气液的相分离有利于工质正常循环的建立。实验中还搭建了红外测试装置,对工质在毛细芯中的扩散过程进行了探索,发现毛细芯内液体分布对蒸发器底面温度均匀性有着重要的影响,多尺度毛细芯蒸发器的温度更加均匀,当θ=90°和Q=160 W时,多尺度毛细芯可使蒸发器底板的温度均匀性提高近42%。3.相分离式重力热管内流动与传热性能研究:重力热管内气液两相的合理分布以及冷凝段中液膜的减薄是提高传热性能的关键,因此本文使用多尺度毛细芯和超亲水乳突构建了一种相分离式重力热管,研究了重力热管内气液分离对传热特性的作用。实验结果表明,重力热管运行的稳定性主要受气液两相流动和气泡直径的影响,在蒸发段内增加毛细芯可使液体工质聚集在壁面附近而使蒸气集中在管中心,实现气液分离,抑制了蒸发段内不稳定流动的发生,并提高了液体工质分布的均匀性,强化了蒸发段的传热。当θ=90°,Q=420 W时,热管运行温度下降了 10.7℃,而在θ=60°和90°条件下,临界热流密度也分别提高了 110%和53.3%。在冷凝段内,超亲水乳突的存在实现了冷凝液膜与壁面的快速分离,强化了冷凝段传热,当Q=760W时冷凝传热系数提高了 48.4%。重力热管内工质不同,气液分布也有所不同,本文中还对自湿润流体在重力热管中的应用进行了研究,发现以水为工质时,受热区域液体分布不均匀,导致壁温均匀性较差;而以自湿润流体为工质时,受热区域内液体的含量明显增加,自湿润效果明显,有效解释了以自湿润流体为工质时,重力热管传热性能得到显着提高的原因。
邵妮娜[3](2020)在《北方农村住宅热泵型PVT通风屋面热工及系统供能特性研究》文中研究说明长期以来,我国北方农村住宅冬季供暖一直是社会关注的热点问题;以燃煤和秸秆等为主要燃料的传统供暖方式,不仅燃烧效率低,而且也是冬季雾霾和环境污染的主要原因。因此,迫切需要在我国北方农村发展太阳能清洁供暖方式,发展太阳能建筑一体化技术。近几年出现的太阳能PVT热泵技术集发电、制热、制冷于一体,具有较高的太阳能综合利用效率,为我国北方农村住宅实现新型的太阳能建筑一体化提供了新的技术途径。为此,本文面向PVT热泵与我国北方农村住宅建筑一体化技术发展与应用要求,针对亟待解决的农村太阳能建筑节能与供暖系统优化设计、PVT热泵系统与建筑外围护结构一体化方式、对建筑冷热负荷影响大小及其供能特性等关键问题,在深入分析国内外研究进展的基础上,采用理论分析、试验研究、性能仿真相结合的研究方法,开展了以下研究工作。首先,本文把住宅建筑本体的节能优化设计作为PVT热泵系统应用的前提,实地调研并研究了农村住宅建筑节能优化方法;以大连农村地区为例,研究了诸因素对室内热环境的影响大小,给出了节能优化后的围护结构热工参数及住宅平面形式;在此基础上,研究了热泵型PVT通风坡屋面供能系统形式及其PVT组件与住宅建筑屋面一体化构建方式。其次,本文以大连农村地区为代表,将农村居民日常活动及行为特征引入室内供暖设计温度确定过程,同时充分考虑居民热舒适性要求,采用居民行为特征影像记录方法实地调查研究大连地区农村住宅建筑冬季室内热环境状况、居民行为模式及其热感觉特性,采用模糊综合评价的方法,建立了人体热感觉模糊评价模型,研究得到了农村住宅建筑冬季室内供暖设计温度,为农村住宅太阳能供暖设计温度的确定提供了研究方法和具体参考数据。第三,本文研究了 PVT通风坡屋面和PVT热泵供能系统的设计方法,为研究PVT通风坡屋面热工特性,建设了热泵型PVT通风坡屋面试验系统,完成了系统的调试和误差分析;结果表明,所建设的PVT通风坡屋面试验系统试验精度满足设计要求,具有较高的可靠性,适于本文的后续研究工作。第四,利用上述试验系统,试验研究了热泵型PVT通风坡屋面冬夏典型工况下的热工特性,结果表明,PVT组件阵列减小了冬夏室外气象参数对室内热环境的影响,冬季,与普通屋面相比,PVT通风坡屋面的热阻增加了 15%,日总耗热量和峰值热负荷分别降低了 5%和4%,即冬季热负荷变化不大;夏季,与普通屋面相比,PVT通风坡屋面将室内屋面表面温度受室外温度的影响在时间上延迟了约1小时,在温度波动幅度上,温度波幅衰减系数平均增加了 10%,日总得热量和峰值冷负荷分别降低了 54.4%和76.7%,PVT通风坡屋面夏季节能降耗效果显着。第五,试验得到了热泵型PVT通风坡屋面冬季和夏季发电和制热产能特性。在冬季典型工况下,该系统的发电效率、制热效率和热电综合效率分别为10.6%、58.0%和86.0%,系统的平均制热COP为3.7;在夏季典型工况下,该系统的发电效率、制热效率和热电综合效率分别为11.4%、77.9%和108.0%,系统制热COP平均值为6.7。最后,建立了基于PVT组件蒸发换热在线减法聚类模糊模型的热泵型PVT通风坡屋面产能特性动态数学模型,利用前述试验数据,验证了该模型的准确性。以大连农村住宅建筑为应用对象,对上述节能优化后的农村住宅建筑进行了热泵型PVT通风坡屋面供能(发电、供暖和生活热水供应)系统的设计,利用数学模型,完成了数值仿真,结果表明,1)在冬季,采用热泵型PVT通风坡屋面供能系统的该地区农村住宅建筑供暖保证率可达到97%,系统的发电量能满足照明和家电用电需求,但不满足热泵机组自身用电要求;2)在夏季和过渡季,该系统均能满足该住宅建筑生活热水、照明和家电用电、热泵系统自身用电需求,并有多余光伏发电;3)在夏季,与普通屋面相比,各种工况下的PVT屋面的总得热量分别降低了 42%和16%,夏季隔热降耗效果显着。
凌伟淞[4](2019)在《环路热管中纤维吸液芯蒸发器与微通道冷凝器的设计加工及性能研究》文中提出随着微电子技术的迅速发展,电子器件的高频化和高速化导致其热流密度急剧增加。传统散热技术,比如风扇散热等,已经无法满足当前的散热需求。环路热管(Loop Heat Pipe,LHP)是一种基于相变散热原理的高效散热装置,吸液芯的毛细抽吸力提供液体工质驱动力,因此环路热管具有传热能力强、传输距离远、安装方便、无能量携带极限、无需外部能量输入等优点,在微电子以及航空航天等领域得到了广泛的应用。本论文对蒸发器的吸液芯结构和冷凝器的微通道结构进行优化设计,将优化后的结构应用于环路热管中,通过实验和理论研究,结合部分数值模拟的方法,研究了环路热管传热传质性能。吸液芯的优化设计及性能研究。吸液芯是蒸发器中最核心的部分,为液体工质流动提供毛细抽吸力,同时具有“隔液阻汽”的作用。以多齿刀具车削加工得到的粗糙表面铜纤维为原料,基于低温固相烧结技术制造单一孔隙率、复合孔隙率和渐变孔隙率吸液芯。搭建毛细抽吸和吸附性能测试平台,建立毛细抽吸模型,研究吸液芯的孔隙率、孔隙率分布以及纤维表面形貌等参数对毛细抽吸和吸附性能的影响。基于铜纤维烧结吸液芯蒸发器的环路热管传热性能研究。设计基于铜纤维烧结吸液芯的环路热管,搭建环路热管传热测试平台。将新型铜纤维烧结吸液芯应用于环路热管的蒸发器,通过改变吸液芯的孔隙率和孔隙率分布以及纤维表面形貌,研究不同外部条件下铜纤维烧结吸液芯对环路热管传热性能的影响,验证了铜纤维烧结吸液芯在环路热管中应用的可行性。微通道结构的优化设计及性能研究。设计一款新颖的交错式微通道结构,具有两种流体通道,可作为环路热管冷凝器的液体工质通道和冷却水通道,实现以通道侧面作为主要换热面。搭建微通道换热实验平台,以传统的平行式和螺旋式微通道作为对比,研究了微通道结构对换热性能的影响,获得了微通道内部的传热传质机理。采用流-固耦合数值仿真方法,对微通道的深、宽和间距等参数进行优化设计。基于微通道冷凝器的环路热管传热性能研究。基于交错式微通道冷凝器,搭建水冷式环路热管性能测试平台,研究了通道结构和运行参数对环路热管传热性能的影响,并且与传统翅片风冷式冷凝器进行对比。相比于传统的翅片风冷式冷凝器,交错式微通道冷凝器使环路热管传热能力提升了 4倍,热阻降低了 4.4倍,从而证明了交错式微通道在环路热管冷凝器中应用的可行性。本论文对环路热管的吸液芯和微通道结构等关键元件展开设计和性能研究,并将其应用于环路热管,有效提高了环路热管的传热性能,为环路热管的设计和实际已用提供指导意义。
杨圳[5](2019)在《突出汽相压头环路热管的实验研究》文中认为随着高热流密度元件的广泛应用,散热成为首要考虑的问题。环路热管(loop heat pipe,LHP)作为一种靠毛细芯提供毛细抽力的两相流散热装置,其具有的效率高、传输距离长、传热能力强等优点被广泛的应用在电子元件装置中进行散热。本文首先介绍了环路热管的国内外研究现状。发现了毛细力并不是环路热管运行过程的唯一驱动力,工质相变产生的驱动力在环路热管运行过程中是不可忽视的。基于此,本文提出并搭建了突出汽相压头的环路热管,并从热力学角度、压降角度和能量角度分析了突出汽相压头的环路热管与毛细抽力驱动的环路热管的异同。在此类型的环路热管中选用高渗透率、高孔隙率且导热系数低的多孔介质作为吸液芯,并将吸液芯与蒸发器加热底板相分离,使之形成相变空间(蒸发腔),此种结构设计使得工质的相变发生在吸液芯外部,从而增大汽相压头和循环驱动力。同时,由于吸液芯的“排液阻汽”作用,使得相变产生的气体可以单向流动,进而降低了“漏热”现象的发生。实验系统中,冷凝器采用套管式的水冷方式。本文通过实验研究了不同灌充率、不同热沉温度、不同工质和不同真空度对系统运行的影响,主要得出以下的结论:(1)环路热管在灌充率20%-80%的范围内可以正常启动并维持稳定运行,并且当热负荷为75W、灌充率为35%时,环路热管表现出最优的工作特性,此时,蒸发器底板的运行温度最低为65.1°C,启动时间最短为1350s,运行热阻最低为0.18K/W。同时,环路热管在灌充率过低(15%)或过高(85)均启动失败。(2)环路热管在运行过程中存在最佳的热沉温度(18°C)。同时,随着热沉温度的升高,环路热管的启动时间和蒸发器底板的运行温度会受到一定的影响,并且过高热沉温度会导致环路热管启动失败。在不同工质的实验中发现:以甲醇为工质的突出汽相压头的环路热管表现出更优的换热性能,同时从价值因子的角度给出了选取工质的依据。(3)在不同真空度的实验中发现:在真空抽至190Pa(真空度101135Pa)时,蒸发器底板温度最低为55.7°C,启动时间最短为550s,热阻最低为0.14K/W。同时,通过与不同毛细抽力驱动的环路热管相比,在蒸发器壁面的运行温度相近时,突出汽相压头的环路热管的运行热阻更低。(4)突出汽相压头的环路热管温度波动不同于毛细抽力驱动的环路热管。在环路热管整体运行过程中,加热底板几乎没有明显的温度波动。此外,随着灌充率的增大或者随着热沉温度的增大,环路热管整体温度波动剧烈。
牟海境[6](2019)在《渔船冷库余热制冷系统设计与研究》文中指出随着经济全球化的发展,海上的运输行业也快速发展。然后,能源的需要也就越多。人们对环境保护和能源的利用也有了更高的认识,发明了一系列的节能环保的新产品和技术。为应对目前的能源短缺,余热、太阳能等热源的利用也就随之成为了目前研究的热门课题。节能和环保成为了现代渔船主要制造和设计的方向。吸附式制冷是以余热为动力,使能源能够都到更好的利用。吸附式制冷还有环保无害,集中供冷、供热等特点,目前是渔船余热制冷的主要研究对象。本文参考陆地余热吸附式制冷模拟试验,同时还针对其不足,设计了一个采用余热吸附式制冷系统为捕捞的水产品冷冻保鲜提供制冷。本文将针对渔船冷库余热吸附式制冷系统的工质对研究,制冷系统设计与吸附床模拟来提高制冷系统的制冷效率,这部分也是本文的研究重点;同时还使用冷库的控制系统来监督与调控温度,使得温度保持在有利于水产品冷冻保鲜的温度;最后对整个渔船冷库制冷系统进行综合分析,从而体现出冷库制冷系统的优势所在。具有一定的参考价值。主要有以下几个部分:1.基于现有的结果和实例设计了吸附床的几何模型。吸附床中传热的理论分析主要基础是吸附方程和吸附床的传热方程。2.通过使用FLUENT模拟研究的吸附床的传热性能,可以得到吸附床内热管内的温度。分析系统的最佳参数,以提高系统的循环效率。3.为渔船设计冷库控制系统以保证冷库的温度在正常工作范围内。通过对整个系统的综合分析,从而体现出设计冷库制冷系统的优势所在。具有一定的参考价值。
王雷[7](2016)在《矿用制冷系统冷凝器冷却水阻力计算研究》文中提出采用1∶1全三维数值模型对大温差、高压力、长流道三层水循环冷凝器冷却水流动特性进行数值模拟计算,研究了冷凝器流场运动规律及流阻特性,并与设计手册理论计算结果相比较。研究表明:三层水循环冷凝器中水循环按上中下顺序流动,在横截面积突变处存在漩涡,机械能损失较大;由于冷凝管摩擦损失及漩涡存在,上中下三层中压力逐层降低,冷凝管内压降占总压降比例最大,为59.44%;模拟冷凝器水阻力为91.26k Pa,与手册理论计算结果90.05k Pa接近,误差仅为1.4%,证明数值模拟计算方法的正确性。利用数值模拟方法可优化冷凝器结构设计,为提高制冷效率提供技术支撑。
李连涛[8](2016)在《带有分液结构的管壳式冷凝器的设计与实验研究》文中提出节能减排、提高能源利用率是公认的解决能源问题及环境问题的有效途径,而提高用能设备的效率是实现节能减排的一条重要途径。本文依据强化管内冷凝换热的新理论,提出及时排除管内冷凝过程中产生的积液,从而减薄液膜厚度,提高工质的平均干度,以维持较高换热系数的凝结换热。本文根据这一强化换热理论,以R245fa工质在管内冷凝的换热为例,在普通管壳式冷凝器设计的基础上,通过相关的假设条件及构建的物理模型,以及已知的工艺数据及经验公式,确定出分程隔板上分液小孔的开孔面积,设计出一种带有气液分离结构的管壳式水冷冷凝器,在中低温地热ORC实验台上,进行了该冷凝器与传统冷凝器两者换热性能的实验对比,主要是换热量Q、整体换热系数K、管侧压力损失ΔP以及K/ΔP的比值四方面的对比。主要工作如下:借鉴传统的换热器设计方法,通过给定工艺参数,确定出该冷凝器的换热量和平均换热温差、根据预估换热系数,得到冷凝器的初步结构尺寸。选取符合条件的经验公式分别对管程和壳程的换热系数及压力损失进行校核,使其符合设计规范要求。结合努塞尔膜状凝结换热理论,确定“短管效应”理论下换热管束的长度。建立分液小孔处气液分离的物理模型,利用经典理论对气液分离过程中所涉及的力进行描述。同时分别对第一管程及第二管程冷凝过程中产生的冷凝液进行估算。结合气液分离的物理模型和左、右两端分程隔板的面积得出左、右两端分液小孔的直径,并将分液孔对称布置,从而完成高性能冷凝器的设计。实验结果表明:(1)这种带有分液结构的冷凝器其换热量要高于传统冷凝器,其中在管程折弯端开孔的情况下表现最为明显。入口蒸汽流量恒定时,随着温度的提高,折弯端开孔情况下的不同温度状态下,其换热量分别比普通换热器提高2.2%、5.2%、8.6%、11.9%;在入口蒸汽温度不变时,随着流量的提高,管程折弯端开孔情况下的不同流量状态下,其换热量分别比普通换热器提高5.2%、5.3%、3.1%、4.6%。(2)入口蒸汽流量不变时,随着温度的提高,在管程折弯端设有分液结构时,其平均换热系数减缓趋势最小;在入口蒸汽温度不变时,随着流量的增加,其平均换热系数在每个状态下均高于其他三种方式。(3)在蒸汽温度或流量变化的情况下,分液结构对该冷凝器管侧的压力损失影响并不明显。(4)带有分液结构冷凝器的K/ΔP的比值要高于两端都不开孔的普通冷凝器;但是仅在管程入口端开孔时,其K/ΔP的比值比普通冷凝器相比差异并不明显。这种带有气液分离结构的管壳式水冷冷凝器,由于管内冷凝换热得到强化,所以在相同的换热量下,其换热面积可减小20.5%41.6%。
胡飞[9](2014)在《商用空调用管壳式冷凝器的研究》文中指出随着我国经济的快速发展,空调的使用日益广泛。作为能源消耗大户,建筑物的空调能耗已经占到社会总能耗的10%左右。在提倡节能减排的环境下,如何降低建筑能耗,特别是空调能耗是一个重要的课题。而提高空调系统中换热器的性能对降低空调系统的能耗有着十分重要的意义。本文以国内某制冷设备公司新产品开发为背景,应用计算机设计和数值模拟的先进理论、方法和技术,对商用空调冷水机组管壳式冷凝器进行了传热和流动方面的设计和优化。制冷剂蒸气在壳侧管束间冷凝时,由于管束间的不规则几何形状,流动情况很复杂,难以准确推算管束冷凝膜传热系数。对于制冷剂蒸气在管束换热时,应考虑冷凝液在管排之间滴落和蒸气贯穿管束的速度对液膜的影响。本文采用逐排计算法,对冷凝器多层管束的平均换热系数进行了计算并与文献结果进行了比较。发现管排之间冷凝液的滴落和蒸气贯穿管束的速度对凝结液膜厚度有很大的影响,进而影响了换热系数。本文结合管壳式冷凝器的特点,完善了冷凝器传热和压降设计计算数学模型。使用该模型计算的传热面积与某公司产品正在使用的有效传热面积最大误差为20%,而压降计算结果最大误差为15%,满足工程实际的要求。为方便设计和计算,本文将该模型用Visual Basic编制成了管壳式冷凝器设计计算软件。采用数值模拟的方法对管壳式冷凝器的壳侧流动特性做了研究,分析了由于冷凝器中挡流板的存在,对制冷剂蒸气在冷凝器内流动的影响,进而影响了其换热性能。本文提出对LSBLG400/M螺杆冷水机组冷凝器的优化方案。使用边缘向上倾斜45°的挡流板替代原来的平面挡流板,能充分利用换热器的面积,气体得到最大限度的冷凝。通过单一优化条件的叠加,对挡流板在长度方向和距出口平面的高度进行了优化设计。得到了挡流板的最佳长度为800mm以及最佳布置高度为70mm。这种方法的优化结果较好,可以推广到其他产品的优化设计中。
王润涛[10](2012)在《机房用乙二醇换热器优化控制的研究》文中研究表明能源紧张日益严峻,节能减排已经成为全世界最为关注的热门课题之一。能源消耗总量中通信设备的耗能占有一定的份额,通信机房和通信基站内部设备散热量大,需要全年无间歇的制冷以控制室内温度,此外,通信设备的正常运行对环境中的湿度和洁净度等参数都有严格的要求。空调作为目前通信机房的主要温控设备,其耗电量占通信机房总耗电量的45%左右,泄漏时并产生温室气体。乙二醇换热器利用机房室外的自然冷源与室内的温差进行换热,能够屏蔽室外空气中的灰尘、杂质和水分的影响,但是乙二醇换热器的工作前提是室内外存在一定的温差,这使得乙二醇换热器的使用具有局限性,小能够完全的替代空调在通信机房控温中的作用,通过乙二醇换热器与空调系统的联动控制能够实现通信机房的节能目标。本文对乙二醇换热器重点进行了以下几个方面的研究:1)对自然冷源在不同气候区的利用率进行了深入研究,以实际的通信机房为样本,建立了通信机房的模拟模型,对机房模型在不同气候区的建筑特性和热负荷特性进行了系统的分析,结果表明:哈尔滨地区通信机房适合的围护结构为砖混37利彩钢板50;北京、武汉、南宁、昆明地区通信机房适合的围护结构是砖混24和彩钢板50:哈尔滨地区的通信机房在冬季存在空调热负荷,北京、武汉、南宁和昆明地区的通信机房全年需要制冷;在全年的制冷需求中,哈尔滨地区自然冷源可利用时间达到9个月,北京、武汉、昆明地区自然冷源可利用时间在6个月左右,南宁地区有3个月的时间可采用自然冷源技术;自然冷源技术在通信机房制冷中的应用可以分担空调大部分冷负荷,缩短空调的上作时间,从而节约空调能耗;通过对自然冷源利用率的分析,为乙二醇换热器的可行性提供了理论依据。2)对乙二醇换热器理论模型的参数进行了分析和计算,主要从两方面进行研究,一是对换热器内部流体的物理特性分析,包括乙二醇溶液的密度、比热、导热系数和动力黏度;二是换热器热学参数的计算,包括换热器结构的初步规划及几何参数计算、换热器载冷剂的流速、室内和室外风量的确定、室内和室外换热器传热半均温差的计算、管内膜管外膜传热系数的计算、翅片效率计算、换热系数及换热器外形结构计算、风机与循环泵的选型。结果表明:哈尔滨地区适合选择换热器的工质为50%体积浓度乙二醇溶液,北京地区适合选择40%体积浓度乙二醇溶液为换热器的载冷剂,武汉和昆明较为适合20%体积浓度乙二醇溶液为换热器工质,南宁地区常年温度高于水的冰点,只需O%浓度的工质即可。换热器模型可以适用于5个代表性地区的通信机房。3)对乙二醇换热器的控制参数进行了优化设计,通过系统的理论分析和计算,建立了能够满足约束的功率模型,并通过遗传算法和有效集算法搜索得到了在离散温差点的功率模型最优解,进而利用Elman神经网络对连续温差的功率和频率特性进行预测,分别得到50%、40%、20%、0%体积浓度乙二醇溶液为工质的功率与频率模型。通过模型控制变频参数并计算出泵和风机的换热量和消耗功率,与热半衡实验室模拟环境中测得的实际数据进仃误差分析,结果表明:功率模型与实测数据的绝对误差均可以控制在5%范围内,能够满足实际变频控制的需求,因此通过功率模型确定变频参数实现换热器泵和风机的节能是准确可靠的。4)对乙二醇换热器在通信机房中的节能效果进行了全面的分析,通过建立乙二醇换热器的能效比模型,得出5个代表性城市通信机房在所适合的围护结构中,采用乙二醇换热器与空调联动系统制冷的全年能耗,与单独采用空调制冷的全年能耗。进而计算出乙二醇换热器的节能率和年利用时间。结果表明:在承担同样的机房冷负荷条件下,采用乙二醇换热器的耗能要显着小于空调的耗能;哈尔滨地区通信机房可利用乙二醇换热器的时间近9个月、北京超过6个月、武汉超过5个月、南宁约3个月、昆明达到6个月;哈尔滨地区砖混37围护结构中采用乙二醇换热器与空调联动系统全年节能率达到31.9%,北京、武汉、南宁、昆明地区砖混24围护结构中采用联动系统全年节能率分别为24%、20.5%、10.5%、33.5%;哈尔滨、北京、武汉、南宁、昆明地区彩钢板50围护结构中,采用联动系统节能率达到42.7%、35.4%、28.4%、12.9%、34.5%;乙二醇换热器在我国通信机房的节能应用中能够发挥巨大的潜力。本文的研究工作为乙二醇换热器在通信机房中的节能提供了理论和应用依据,尤其在换热器的设计和变频控制思想方面提供了重要的技术支持,同时在乙二醇换热器对自然冷源的利用方面,对其地域特性和节能效率进行了全面深入的研究,为通信机房的节能减排开辟了广阔的应用前景。
二、倾斜往返式冷凝器中液阻速度的实验研究(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、倾斜往返式冷凝器中液阻速度的实验研究(论文提纲范文)
(1)突出气相压头的环路热管温度波动及性能对比的实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 环路热管概述 |
1.2.1 环路热管简介 |
1.2.2 毛细抽力驱动环路热管工作原理及研究现状 |
1.2.3 突出气相压头的环路热管工作原理及研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 环路热管实验系统 |
2.1 环路热管系统 |
2.2 实验用的芯结构及辅助设备 |
2.2.1 吸液芯、毛细芯 |
2.2.2 实验辅助设备 |
2.2.3 实验系统其他参数设置 |
2.3 性能评价指标和不确定度分析 |
2.3.1 性能评价指标 |
2.3.2 不确定度分析 |
第三章 环路热管温度波动的实验研究 |
3.1 流型观测及灰度值计算 |
3.1.1 流型观测 |
3.1.2 灰度值计算 |
3.2 实验结果与分析 |
3.2.1 不同实验方案时的温度波动分析 |
3.2.2 温度波动与两相流型的关系 |
3.2.3 不同实验方案下的性能对比 |
3.3 本章小结 |
第四章 环路热管性能对比研究 |
4.1 同类型芯结构下的性能对比 |
4.2 不同驱动机制下环路热管启动特性对比 |
4.3 不同驱动机制下环路热管性能对比 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 本文创新点 |
5.3 后续工作展望 |
参考文献 |
发表论文及参加科研情况说明 |
致谢 |
(2)热管内气液相分离及传热性能实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 热管简介 |
1.2.1 热管工作原理 |
1.2.2 平板热管 |
1.2.3 环路热管 |
1.2.4 重力热管 |
1.3 相变传热及相分离原理的应用 |
1.3.1 工质气化过程 |
1.3.2 微纳结构强化沸腾 |
1.3.3 相分离技术强化沸腾传热 |
1.4 相分离原理在冷凝过程中的应用 |
1.4.1 冷凝过程 |
1.4.2 相分离技术强化冷凝传热 |
1.5 热管传热强化及相分离原理的应用 |
1.5.1 微纳结构及超亲水改性强化热管传热 |
1.5.2 相分离技术在热管传热强化中的应用 |
1.6 本论文研究目的与内容 |
1.6.1 研究目的 |
1.6.2 研究内容 |
第2章 相变传热中的相分离研究 |
2.1 引言 |
2.2 池沸腾实验 |
2.2.1 实验系统 |
2.2.2 换热表面的制备及表征 |
2.2.3 实验数据处理及分析 |
2.3 冷凝实验 |
2.3.1 实验系统 |
2.3.2 表面制备 |
2.3.3 数据处理 |
2.3.4 相分离冷凝表面传热性能对比 |
2.3.5 冷凝表面液膜脱离可视化分析 |
2.3.6 液体分离过程分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 环路热管内相分离及对传热特性的影响 |
3.1 引言 |
3.2 环路热管实验系统搭建 |
3.2.1 系统组成 |
3.2.2 蒸发器制作 |
3.3 毛细芯吸液性能表征 |
3.4 环路热管传热实验及数据处理 |
3.5 结果讨论 |
3.5.1 毛细芯内气液分离对环路热管运行温度的影响 |
3.5.2 环路热管运行热阻 |
3.5.3 气液分离对环路热管运行模式的影响 |
3.5.4 工质分布对温度均匀性的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 相分离式重力热管传热研究 |
4.1 引言 |
4.2 重力热管实验系统及数据处理 |
4.2.1 系统搭建 |
4.2.2 数据处理 |
4.3 结果讨论 |
4.3.1 传统重力热管中的流动不稳定性问题 |
4.3.2 蒸发段内毛细芯实现气液分离 |
4.3.3 吸液乳突实现冷凝壁面液膜的分离 |
4.3.4 自湿润流体优化气液分离及分布 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 论文主要结论 |
5.1.1 相分离对传热过程影响的机理研究 |
5.1.2 环路热管内相分离及传热特性研究 |
5.1.3 相分离式重力热管传热特性研究 |
5.2 论文研究意义及创新点 |
5.3 未来工作展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(3)北方农村住宅热泵型PVT通风屋面热工及系统供能特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 北方农村建筑亟需发展清洁供暖 |
1.1.2 太阳能在农村建筑上的利用率亟待提高 |
1.1.3 太阳能PVT热泵技术在农村应用前景广阔 |
1.1.4 研究意义 |
1.2 国内外研究进展与现状分析 |
1.2.1 建筑节能优化设计的研究现状 |
1.2.2 太阳能供暖国内外研究进展 |
1.2.3 太阳能建筑一体化方式的研究进展 |
1.3 主要研究内容及研究思路 |
1.3.1 现有问题分析 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究思路 |
2 农村住宅节能优化设计及其PVT热泵系统供能方案 |
2.1 大连地区农村住宅现状调查研究 |
2.1.1 调研地区概况 |
2.1.2 实地调研测试方案 |
2.1.3 调研结果分析 |
2.2 农村住宅节能正交优化设计研究 |
2.2.1 农村住宅耗热量影响因素分析 |
2.2.2 农村住宅节能正交优化设计方法 |
2.2.3 农村住宅节能优化设计结果分析 |
2.3 农村住宅热泵型PVT通风坡屋面供能方案的提出 |
2.3.1 农村住宅供暖末端方案的确定 |
2.3.2 农村住宅PVT热泵系统供能方案 |
2.3.3 PVT组件与农村住宅坡屋面结合方式 |
2.4 本章小结 |
3 基于居民行为模式的农村住宅室内供暖设计温度研究 |
3.1 大连地区农村住宅建筑冬季室内热环境调研与分析 |
3.1.1 冬季室内热环境研究方法 |
3.1.2 调研住宅冬季室内热环境分析 |
3.2 基于影像记录的农村居民冬季行为特征研究 |
3.2.1 农村居民冬季行为特征影像记录研究方法 |
3.2.2 农村居民冬季行为特征分析 |
3.3 基于居民行为特征的人体热感觉模糊评价方法 |
3.3.1 农村居民热感觉研究方法 |
3.3.2 农村居民热感觉模糊评价模型的建立 |
3.3.3 农村居民热感觉模糊评价及结果分析 |
3.4 基于居民行为特征的北方农村住宅供暖设计温度的确定 |
3.4.1 基于居民行为特征的供暖设计温度的确定 |
3.4.2 本文供暖设计温度与现有标准的对比 |
3.5 本章小结 |
4 热泵型PVT通风坡屋面供能系统试验平台的建立 |
4.1 热泵型PVT屋面构成及性能试验要求 |
4.1.1 热泵型PVT通风坡屋面结构的提出 |
4.1.2 热泵型PVT通风坡屋面供能系统发电供热性能评价指标及试验要求 |
4.1.3 热泵型PVT通风坡屋面热工性能评价指标及试验要求 |
4.2 热泵型PVT通风坡屋面供能系统性能试验平台的设计 |
4.2.1 热泵型PVT通风坡屋面供能系统设计 |
4.2.2 热泵型PVT屋面关键设备确定 |
4.3 热泵型PVT通风坡屋面试验平台监测系统的设计 |
4.4 热泵型PVT通风坡屋面试验平台的建设 |
4.4.1 制冷剂管路连接 |
4.4.2 PVT组件与屋面的结合 |
4.4.3 测量仪表和传感器的安装 |
4.5 热泵型PVT通风坡屋面试验平台的调试及检验 |
4.5.1 热泵型PVT屋面试验平台的调试 |
4.5.2 热泵型PVT通风坡屋面试验平台的误差分析 |
4.5.3 热泵型PVT屋面试验平台的检验 |
4.6 本章小结 |
5 热泵型PVT通风坡屋面热工性能试验研究 |
5.1 热泵型PVT通风坡屋面热工性能试验方案 |
5.1.1 热泵型PVT屋面热工性能研究的试验原则 |
5.1.2 热泵型PVT屋面热工性能冬季试验工况 |
5.1.3 热泵型PVT屋面热工性能夏季试验工况 |
5.2 冬季PVT通风坡屋面热工性能研究 |
5.2.1 PVT蒸发屋面温度分布特性分析研究 |
5.2.2 通风流道内空气流动特性分析 |
5.2.3 PVT屋面传热特性及热负荷分析研究 |
5.3 夏季PVT通风坡屋面热工性能研究 |
5.3.1 PVT蒸发屋面温度分布特性分析研究 |
5.3.2 通风流道内空气流动特性分析研究 |
5.3.3 PVT屋面传热特性及冷负荷分析研究 |
5.4 本章小结 |
6 热泵型PVT通风坡屋面供能系统发电制热性能试验研究 |
6.1 热泵型PVT通风坡屋面供能系统发电制热性能试验方案 |
6.1.1 热泵型PVT通风坡屋面供能系统发电制热性能冬季试验工况 |
6.1.2 热泵型PVT通风坡屋面供能系统发电制热性能夏季试验工况 |
6.2 PVT热泵系统冬季供热与发电性能试验研究 |
6.2.1 冬季供热和发电性能试验及结果分析 |
6.2.2 冬季热泵系统运行性能试验及结果分析 |
6.3 PVT热泵系统夏季供热与发电性能试验研究 |
6.3.1 热电联产输出工况下夏季发电制热性能试验及结果分析 |
6.3.2 热电联产输出工况下夏季热泵系统运行性能试验及结果分析 |
6.3.3 单独光伏发电运行工况下夏季系统发电性能 |
6.4 本章小结 |
7 农村住宅PVT热泵供能特性的仿真研究 |
7.1 热泵型PVT通风坡屋面动态传热数学模型的建立 |
7.1.1 热泵型PVT通风坡屋面动态传热过程分析 |
7.1.2 热泵型PVT通风坡屋面动态传热模型的求解 |
7.1.3 热泵型PVT通风坡屋面动态传热模型的验证 |
7.2 PVT组件蒸发换热模型的建立 |
7.2.1 PVT组件蒸发换热过程影响因素分析及换热模型选择 |
7.2.2 PVT组件蒸发换热过程在线减法聚类模糊模型的建立 |
7.2.3 PVT组件蒸发换热过程在线减法聚类模糊模型的验证 |
7.3 热泵型PVT通风坡屋面产能特性动态数学模型的建立 |
7.3.1 两类模型的联立及求解条件 |
7.3.2 热泵型PVT通风坡屋面产能特性动态数学模型求解方法 |
7.4 大连地区农村住宅热泵型PVT通风坡屋面供能系统设计 |
7.4.1 农村住宅热泵型PVT通风坡屋面供能系统设计工况 |
7.4.2 农村住宅热泵型PVT通风坡屋面供能系统装机容量确定 |
7.5 大连地区农村住宅热泵型PVT通风坡屋面供能系统冬季供能特性模拟分析 |
7.5.1 冬季热泵型PVT通风坡屋面供能系统供暖、供生活热水性能模拟分析 |
7.5.2 冬季热泵型PVT通风坡屋面供能系统供电性能模拟分析 |
7.6 大连地区农村住宅热泵型PVT通风坡屋面供能系统夏季与过渡季供能特性分析 |
7.6.1 夏季和过渡季热泵型PVT通风坡屋面供能系统供生活热水及供电特性模拟分析 |
7.6.2 夏季热泵型PVT通风坡屋面供能系统不同运行工况屋面得热量及冷负荷模拟分析 |
7.7 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 本文创新点 |
8.3 展望 |
附录A 农村住宅形式、能耗、室内环境及民居意向调查问卷 |
附录B 冬季室内热环境调查问卷 |
附录C L18 (2×37)正交表 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(4)环路热管中纤维吸液芯蒸发器与微通道冷凝器的设计加工及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 散热技术分类 |
1.2.1 翅片散热技术 |
1.2.2 射流冷却技术 |
1.2.3 热电制冷技术 |
1.2.4 微通道散热技术 |
1.2.5 环路热管散热技术 |
1.3 环路热管国内外研究现状 |
1.3.1 吸液芯研究现状 |
1.3.2 环路热管蒸发器研究现状 |
1.3.3 微通道研究现状 |
1.3.4 环路热管冷凝器研究现状 |
1.4 本论文研究目的及内容 |
1.4.1 课题来源 |
1.4.2 研究目的 |
1.4.3 研究内容 |
第二章 环路热管结构设计及工作原理 |
2.1 引言 |
2.2 环路热管组成及工作原理 |
2.3 环路热管传热极限 |
2.3.1 毛细极限 |
2.3.2 声速极限 |
2.3.3 携带极限 |
2.3.4 沸腾极限 |
2.3.5 粘性极限 |
2.3.6 充液质量极限 |
2.4 蒸发器设计 |
2.4.1 平板式蒸发器 |
2.4.2 圆柱式蒸发器 |
2.5 冷凝器设计 |
2.5.1 水冷式冷凝器 |
2.5.2 风冷式冷凝器 |
2.6 环路热管整体结构设计 |
2.7 本章小结 |
第三章 吸液芯的优化设计及其性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 铜纤维烧结吸液芯的设计 |
3.2.1 吸液芯结构设计 |
3.2.2 孔隙率大小及其分布控制 |
3.3 铜纤维烧结吸液芯的制造 |
3.3.1 铜纤维车削加工 |
3.3.2 铜纤维烧结吸液芯压制 |
3.3.3 低温固相烧结 |
3.4 铜纤维烧结吸液芯毛细抽吸特性研究 |
3.4.1 毛细抽吸量理论计算 |
3.4.2 毛细抽吸特性曲线 |
3.4.3 毛细抽吸实验平台 |
3.4.4 毛细抽吸高度 |
3.4.5 纤维形貌的影响 |
3.4.6 工质的影响 |
3.4.7 孔隙率的影响 |
3.4.8 孔隙率分布的影响 |
3.5 铜纤维烧结吸液芯的吸附性能研究 |
3.5.1 吸附性能必要性及研究方法 |
3.5.2 吸附性能实验平台 |
3.5.3 纤维形貌的影响 |
3.5.4 工质的影响 |
3.5.5 孔隙率的影响 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于铜纤维烧结吸液芯蒸发器的环路热管传热性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 铜纤维烧结吸液芯对环路热管传热性能影响实验研究 |
4.2.1 环路热管评价指标 |
4.2.2 环路热管传热性能测试平台 |
4.2.3 实验结果及分析 |
4.3 铜纤维烧结吸液芯表面形貌对环路热管传热性能影响实验研究 |
4.3.1 环路热管传热性能测试平台 |
4.3.2 铜纤维表面形貌的影响 |
4.3.3 充液率的影响 |
4.3.4 工质的影响 |
4.3.5 环路热管稳定性能 |
4.4 运行条件对环路热管传热性能影响实验研究 |
4.4.1 运行条件分析测试平台搭建 |
4.4.2 初始真空度的影响 |
4.4.3 蒸发器倾角的影响 |
4.4.4 蒸发器和冷凝器相对高度的影响 |
4.4.5 蒸发器和冷凝器相对位置的影响 |
4.5 铜纤维烧结吸液芯环路热管运行特性分析 |
4.5.1 热负荷变化特性 |
4.5.2 壁面均温性 |
4.5.3 热惯性 |
4.5.4 极限运行特性 |
4.6 本章小结 |
第五章 微通道结构的优化设计及性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 微通道理论分析 |
5.2.1 流动特性 |
5.2.2 换热特性 |
5.2.3 热阻特性 |
5.2.4 综合性能 |
5.3 微通道结构设计 |
5.3.1 交错式微通道 |
5.3.2 平行式微通道 |
5.3.3 螺旋式微通道 |
5.3.4 渐变式微通道 |
5.4 微通道换热平台 |
5.5 结构对微通道换热性能影响实验研究 |
5.5.1 温度分布 |
5.5.2 冷水吸热量和吸热效率 |
5.5.3 换热性能 |
5.5.4 压降 |
5.5.5 入口长度 |
5.5.6 热阻 |
5.5.7 熵增 |
5.5.8 综合换热性能 |
5.6 运行参数对微通道换热性能影响实验研究 |
5.6.1 冷水入口温度/流量的影响 |
5.6.2 热水入口温度/流量的影响 |
5.7 微通道数值仿真及尺寸优化 |
5.7.1 仿真模型和数值方法介绍 |
5.7.2 结构优化 |
5.7.3 尺寸优化 |
5.7.4 仿真和实验对比 |
5.8 本章小结 |
第六章 基于微通道冷凝器的环路热管传热性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 环路热管传热性能测试系统 |
6.3 实验结果及分析 |
6.3.1 微通道结构的影响 |
6.3.2 冷却水入口流量的影响 |
6.3.3 冷却水入口温度的影响 |
6.3.4 微通道冷凝器与翅片式冷凝器对比 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.1.1 吸液芯的优化设计及其性能研究 |
7.1.2 基于铜纤维烧结吸液芯蒸发器的环路热管传热性能研究 |
7.1.3 微通道结构的优化设计及性能研究 |
7.1.4 基于微通道冷凝器的环路热管传热性能研究 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
(5)突出汽相压头环路热管的实验研究(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 热管的简介 |
1.2.1 热管的定义 |
1.2.2 热管的分类 |
1.3 环路热管的国内外研究现状 |
1.3.1 LHP的实验研究 |
1.3.2 LHP的理论建模研究 |
1.3.3 LHP的毛细芯研究 |
1.3.4 其他方面研究 |
1.4 本课题的研究内容及意义 |
1.5 本章小结 |
第二章 环路热管系统组成及工作原理 |
2.1 环路热管的系统组成 |
2.1.1 蒸发器 |
2.1.2 冷凝器 |
2.1.3 气液管路 |
2.1.4 工质 |
2.2 环路热管中热力学分析 |
2.3 环路热管中压降分析 |
2.4 环路热管中的能量分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 环路热管实验台设计及搭建 |
3.1 实验系统辅助设备的选型 |
3.1.1 模拟加热系统 |
3.1.2 真空机组系统 |
3.1.3 数据采集系统 |
3.1.4 冷却系统 |
3.2 突出汽相压头的环路热管的设计 |
3.2.1 蒸发器设计与吸液芯的选择 |
3.2.2 冷凝器设计 |
3.2.3 气液管路的确定 |
3.3 实验台搭建 |
3.3.1 温度测点布置 |
3.3.2 系统检漏 |
3.4 实验过程 |
3.4.1 工质灌充 |
3.4.2 实验步骤 |
3.5 本章小结 |
第四章 环路热管实验结果分析与讨论 |
4.1 评价指标 |
4.2 不同灌充率对环路热管运行的影响 |
4.3 不同热沉温度对环路热管运行的影响 |
4.4 不同工质对环路热管运行的影响 |
4.5 不同真空度对环路热管运行的影响 |
4.6 温度波动对环路热管运行的影响 |
4.6.1 不同灌充率下的温度波动 |
4.6.2 不同热沉温度下的温度波动 |
4.7 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
发表论文及参加科研情况说明 |
致谢 |
(6)渔船冷库余热制冷系统设计与研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 吸附制冷的研究 |
1.2.2 数值模拟的研究 |
1.2.3 吸附床传热传质的研究 |
1.2.4 控制系统与运行的稳定性 |
1.3 问题总结 |
1.4 本文拟完成的主要任务 |
第二章 渔船吸附式制冷方案分析 |
2.1 目的 |
2.2 吸附工质对 |
2.2.1 物理吸附的工质对 |
2.2.2 化学吸附的工质对 |
2.2.3 混合、复合吸附 |
2.3 选用吸附工质对 |
2.4 基本控制方程 |
2.4.1 质量守恒定律 |
2.4.2 能量守恒方程 |
2.4.3 动量守恒 |
2.5 湍流模型 |
2.6 总结 |
第三章 渔船烟气吸附式制冷系统设计 |
3.1 吸附式制冷系统设计 |
3.2 吸附床的设计 |
3.2.1 烟气热量的计算 |
3.2.2 制冷剂质量计算 |
3.2.3 吸附床的设计计算 |
3.2.4 吸附床解决的主要问题 |
3.2.5 吸附床的设计结构 |
3.3 冷凝器的设计计算 |
3.4 蒸发器的设计计算 |
3.5 储液器的设计计算 |
3.6 烟气处理室的设计 |
3.7 控制元件的选择 |
3.8 运行分析 |
3.9 总结 |
第四章 吸附床在加热冷却过程中的模拟 |
4.1 FLUENT应用软件介绍 |
4.2 FLUENT程序求解问题的步骤 |
4.3 吸附床烟气加热装置模型 |
4.3.1 吸附床装置几何模型 |
4.3.2 网格的划分 |
4.3.3 边界条件设置 |
4.4 烟气加热的数值模拟结果 |
4.4.1 进口流度对热管温度的影响 |
4.4.2 加热时间对热管温度的影响 |
4.4.3 烟气温度对热管温度的影响 |
4.4.4 烟气对吸附床传质的影响 |
4.4.5 烟气对吸附床压力的影响 |
4.5 烟气冷却的数值模拟结果 |
4.6 总结 |
第五章 渔船冷库控制系统的设计 |
5.1 控制系统的选用 |
5.2 制冷系统控制方式的选定与设计 |
5.3 制冷系统控制的编程设计 |
5.4 总结 |
第六章 全文总结和展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
6.3 社会意义 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文及研究成果 |
附录1 |
(7)矿用制冷系统冷凝器冷却水阻力计算研究(论文提纲范文)
1 冷凝器模型建立 |
2 数值求解方法及边界条件 |
3 计算结果及分析 |
4 冷凝器水阻理论计算 |
5 结论 |
(8)带有分液结构的管壳式冷凝器的设计与实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 卧式管壳式冷凝器的研究现状 |
1.2.2 工质管内冷凝研究现状 |
1.2.3 气液分离冷凝器研究现状 |
1.3 本文研究的主要内容 |
1.4 本章小结 |
第二章 新型冷凝器的结构设计 |
2.1 换热器设计原则 |
2.2 冷凝器的结构设计 |
2.2.1 冷凝器结构基本参数确定 |
2.2.2 分液小孔孔径的确定 |
2.3 新型冷凝器的整体结构 |
2.4 本章小结 |
第三章 以R245fa为工质的有机朗肯循环实验系统的简介 |
3.1 实验系统的简介及主要部件 |
3.1.1 冷凝器在实验系统中的组装 |
3.1.2 系统主要部件 |
3.2 实验测量仪表及数据采集装置 |
3.2.1 温度测量 |
3.2.2 压力测量 |
3.2.3 流量测量 |
3.2.4 其他待测量 |
3.2.5 数据采集装置 |
3.3 冷凝器性能评价指标的选取 |
3.4 实验步骤和方法 |
3.5 本章小结 |
第四章 高效冷凝器凝结换热实验研究 |
4.1 系统工质的流量、压力不变,入口温度变化时,分液小孔不同组合方式下的换热情况分析 |
4.1.1 冷凝器换热量随工质入口温度变化而变化的曲线 |
4.1.2 冷凝器整体平均换热系数K随工质入口温度变化而变化的曲线 |
4.1.3 管侧压力损失 ΔP随工质入口温度变化而变化的曲线 |
4.1.4 K/ΔP的比值随工质入口温度变化而变化的曲线 |
4.2 系统工质的入口温度、压力不变,流量变化时,分液小孔不同组合方式下的换热情况分析 |
4.2.1 冷凝器换热量随工质流量变化而变化的曲线 |
4.2.2 冷凝器整体平均换热系数K随工质流量变化而变化的曲线 |
4.2.3 管侧压力损失 ΔP随工质流量变化而变化的曲线 |
4.2.4 K/ΔP的比值随工质流量变化而变化的曲线 |
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 |
攻读硕士期间发表论文情况及参与科研说明 |
致谢 |
(9)商用空调用管壳式冷凝器的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 冷水机组管壳式冷凝器的简介 |
1.2.1 管壳式换热器简介 |
1.2.2 管壳式冷凝器的结构和型式 |
1.3 管壳式换热器强化传热技术 |
1.3.1 管壳式换热器管程传热强化技术进展 |
1.3.2 管壳式换热器壳程传热强化技术进展 |
1.3.3 换热器强化传热的场协同原理 |
1.4 管壳式换热器数值模拟的发展及应用 |
1.4.1 管壳式换热器设计软件的介绍 |
1.4.2 国内外目前的模拟技术方法及结果 |
1.5 本文的主要工作及意义 |
1.5.1 主要工作 |
1.5.2 研究的意义 |
2 管壳式冷凝器管外凝结换热研究 |
2.1 冷凝器凝结换热的计算模型 |
2.1.1 冷凝器单管冷凝模型 |
2.1.2 冷凝器水平管束冷凝的逐排算法 |
2.2 管外凝结换热系数的强化 |
2.2.1 三维低肋管管外传热 |
2.2.2 三维低肋管外换热计算 |
2.2.3 花瓣肋片管的应用 |
2.3 本章小结 |
3 管壳式冷凝器设计计算模型及软件开发 |
3.1 冷水机组管壳式冷凝器传热计算数学模型 |
3.1.1 冷凝器的结构特点分析 |
3.1.2 冷凝器传热计算数学模型 |
3.1.3 冷凝器传热计算流程 |
3.1.4 冷凝器传热计算实例与误差分析 |
3.2 冷水机组冷凝器压力降计算数学模型 |
3.2.1 冷凝器管程压力降的数学模型 |
3.2.2 冷凝器管程压力降计算结果分析 |
3.3 管壳式冷凝器设计软件的开发设计 |
3.4 本章小结 |
4 管壳式冷凝器壳侧流动特性的数值模拟及优化 |
4.1 冷凝器壳测流动特性的数值模拟 |
4.1.1 基本方程 |
4.1.2 物理模型 |
4.1.3 边界条件 |
4.1.4 速度场模拟结果分析 |
4.2 挡流板不同布置型式的冷凝器壳侧流动特性优化研究 |
4.2.1 物理及几何模型 |
4.2.2 边界条件 |
4.2.3 速度场模拟结果分析 |
4.3 挡流板不同结构型式的冷凝器壳侧流动特性优化研究 |
4.3.1 物理及几何模型 |
4.3.2 边界条件 |
4.3.3 速度场模拟结果分析 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A 作者在攻读学位期间发表的论文 |
B 作者在攻读学位期间参加的科研项目 |
(10)机房用乙二醇换热器优化控制的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.1.1 能源现状 |
1.1.2 通信耗能问题 |
1.1.3 通信节能措施 |
1.2 课题的来源及主要研究内容 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 乙二醇水溶液作为载冷剂的应用现状 |
1.3.2 换热器强化传热的研究现状 |
1.3.3 换热器变风量、变流量的研究现状 |
1.4 本章小结 |
2 自然冷源在通信节能应用中的气候特性 |
2.1 建筑气候分区 |
2.2 通信机房建筑结构模型 |
2.2.1 通信基站热负荷计算 |
2.2.2 通信机房模型 |
2.3 代表性城市通信机房的基础室温 |
2.4 代表性城市通信机房的空调负荷 |
2.5 代表性城市通信机房的自然冷源冷负荷 |
2.6 本章小结 |
3 乙二醇换热器设计 |
3.1 乙二醇水溶液特性 |
3.1.1 乙二醇水溶液的密度 |
3.1.2 乙二醇水溶液的比热 |
3.1.3 乙二醇水溶液导热系数 |
3.1.4 乙二醇水溶液动力黏度 |
3.2 换热器的热学参数 |
3.2.1 无相变换热器总传热系数 |
3.2.2 管外膜传热系数 |
3.2.3 管内膜传热系数 |
3.2.4 传热热阻 |
3.2.5 翅片效率 |
3.2.6 传热半均温差 |
3.2.7 管内流体压降 |
3.2.8 管外空气的流动阻力 |
3.3 乙二醇换热器设计 |
3.3.1 换热器结构的初步规划及几何参数计算 |
3.3.2 确定换热器载冷剂的流速、室内和室外风量 |
3.3.3 室内、室外换热器传热平均温差计算 |
3.3.4 管内膜传热系数计算 |
3.3.5 管外膜传热系数计算 |
3.3.6 翅片效率计算 |
3.3.7 换热系数及换热器外形结构计算 |
3.3.8 风机与循环泵初步选择 |
3.4 本章小结 |
4 乙二醇换热器控制参数的优化设计 |
4.1 风机、循环泵的比例定律 |
4.2 功率的优化建模 |
4.2.1 功率函数最优求解 |
4.2.2 功率模型的预测 |
4.3 功率模型的节能分析 |
4.3.1 热平衡实验室 |
4.3.2 功率模型的误差分析 |
4.4 本章小结 |
5 乙二醇换热器控制节能效果分析 |
5.1 乙二醇换热器在恒频控制时的能效分析 |
5.1.1 换热量与室外温度的模型 |
5.1.2 制冷量误差分析 |
5.2 乙二醇换热器在变频控制时的能效分析 |
5.3 代表性城市空调与乙二醇换热器耗能分析 |
5.3.1 哈尔滨地区空调与乙二醇换热器耗能比较 |
5.3.2 北京地区空调与乙二醇换热器耗能比较 |
5.3.3 武汉地区空调与乙二醇换热器耗能比较 |
5.3.4 南宁地区空调与乙二醇换热器耗能比较 |
5.3.5 昆明地区空调与乙二醇换热器耗能比较 |
5.4 代表性城市乙二醇换热器全年节能效果分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
四、倾斜往返式冷凝器中液阻速度的实验研究(论文参考文献)
- [1]突出气相压头的环路热管温度波动及性能对比的实验研究[D]. 张国栋. 天津商业大学, 2021(12)
- [2]热管内气液相分离及传热性能实验研究[D]. 郭浩. 华北电力大学(北京), 2021
- [3]北方农村住宅热泵型PVT通风屋面热工及系统供能特性研究[D]. 邵妮娜. 大连理工大学, 2020
- [4]环路热管中纤维吸液芯蒸发器与微通道冷凝器的设计加工及性能研究[D]. 凌伟淞. 厦门大学, 2019
- [5]突出汽相压头环路热管的实验研究[D]. 杨圳. 天津商业大学, 2019(09)
- [6]渔船冷库余热制冷系统设计与研究[D]. 牟海境. 浙江海洋大学, 2019(02)
- [7]矿用制冷系统冷凝器冷却水阻力计算研究[J]. 王雷. 煤炭工程, 2016(08)
- [8]带有分液结构的管壳式冷凝器的设计与实验研究[D]. 李连涛. 天津商业大学, 2016(02)
- [9]商用空调用管壳式冷凝器的研究[D]. 胡飞. 重庆大学, 2014(01)
- [10]机房用乙二醇换热器优化控制的研究[D]. 王润涛. 东北农业大学, 2012(02)