一、考虑热进口段时管内对流换热的熵产分析（论文文献综述）
孙瑜[1]（2021）在《水平管降膜蒸发器的(火积)耗散分析与优化研究》文中认为水平管降膜蒸发器是低温多效蒸发海水淡化系统中的主要设备,具有结构紧凑、传热系数高、抗结垢性能良好、适用于小温差换热等特点。国内外学者们基于热力学第二定律和熵产分析法,对多效蒸发系统的热力学性能进行了大量的研究。（火积）耗散分析法和热阻极值法是近年来出现的一种新的热力学分析方法,这种方法更侧重与强调能量的传热能力损失。基于（火积）耗散理论,学者们提出了换热器以及换热网络的相关分析方法,但是却鲜有文献对冷热流体均发生相变的换热器进行（火积）耗散分析。本文编制了计算程序,通过分布参数法对蒸发器进行了模拟与计算。基于计算结果,提出了水平管降膜蒸发器预热段和蒸发段（火积）耗散的计算方法,讨论了黏性热效应对（火积）耗散的影响,研究了（火积）耗散率在蒸发器内的分布规律和海水物性参数对预热段（火积）耗散的影响。研究发现,预热段是蒸发器内产生（火积）耗散的主要区域,进料海水的喷淋密度和温度对预热段的（火积）耗散有较大影响,减小预热段的（火积）耗散和传热能力损失可以提高蒸发器的性能。水平管降膜蒸发器传热温差较小,冷热流体相变温度的微小变化对传热的影响不能忽略不计。研究了基于（火积）耗散的加权等效温差在水平管降膜蒸发器性能分析中的应用,将加权等效温差与表观传热温差的比值定义为描述蒸发器整体热力损失的参数。利用加权等效温差的概念,研究了管内蒸汽流动阻力、管外蒸汽流动阻力和海水沸点升高引起的热力损失占整体热力损失的定量比例,并分析了蒸发器运行参数对加权等效温差的影响。分析了水平管降膜蒸发器（火积）耗散等效热阻的意义和影响因素,基于等效热阻和整体热力损失的概念,提出了水平管降膜蒸发器的通用评价准则。根据以上准则,获得了表观传热温差不变时蒸发器的最优管排数目和最佳进口蒸汽流速。研究了表观传热温差对蒸发器性能的影响,在不同的工况下,存在最优表观传热温差,使蒸发器的总体热力性能最优。
吴佩霖[2]（2021）在《螺旋细通道内单相强化传热及流动沸腾传热研究》文中认为随着近年来科学技术的不断提高,许多行业中所使用的设备正朝着微型化的方向发展。由于紧凑的设备在工作时单位面积会产生更高的热量,导致常规的散热手段已经不能满足越来越严苛的设备散热要求。螺旋细通道换热器因其换热面积大、结构紧凑等优势在航空航天及微机电系统等领域得到了广泛的应用,然而由于其特殊结构导致工质在其中的流动传热过程不同于直通道,因此需要对螺旋细通道中的强化换热进行探究以满足更高的散热要求。为给螺旋细通道换热设备的强化提供理论基础,本文采用蒸馏水为工质研究了螺旋细通道内的单相强化传热及流动沸腾传热,研究的具体内容如下:（1）为研究工质为单相状态下涡发生器对矩形截面螺旋细通道传热与熵产的影响,采用RNGκ-ε湍流模型对内置5种不同涡发生器的螺旋细通道的传热和熵产进行了数值研究。选取的涡发生器结构为具有相同长宽高的矩形、棱形、椭圆形及两种放置方式不同的三角形。在热流密度300 k W/m2和雷诺数Re（4500～12000）的条件下,对内置不同涡发生器的螺旋细通道与光滑螺旋细通道的摩阻系数、努赛尔数、热阻、总熵产进行分析。结果表明,在研究的雷诺数范围内,5种加入涡发生器结构的通道内流体努赛尔数、摩阻系数均大于光滑通道,热阻均低于光滑通道。当Re≤7500时总熵产率均低于光滑通道,而7500<Re<12000时反之。综合研究结果表明矩形涡发生器结构能源利用率最佳,但涡发生器对工质为单相状态下螺旋细通道的传热性能提升并不显着。（2）为研究气液两相流在矩形截面螺旋细通道内的液相分布及压降特性并为螺旋细通道中的沸腾传热实验提供理论依据,建立了光滑螺旋通道及内置矩形涡发生器的螺旋通道两种模型,在进口速度uin=0.22～0.32 m/s,进口含气率α=0.55～0.59的条件下以空气-水两相流为工质进行了数值模拟。结果表明同常规尺度螺旋通道相同,在研究的范围内通道内液体受离心力的影响被甩向螺旋通道外侧,而气体分布于通道内侧。进口含气率的增加会减少通道外壁面的液膜厚度。通道内置的矩形涡发生器可使内部工质产生二次流从而增强混合,有效提升截面含气率。除此之外,进口速度的增大、进口含气率的减小及矩形涡发生器的加入均会使矩形螺旋细通道内两相压降增大。（3）实验研究了以蒸馏水为工质的螺旋细通道内沸腾传热过程。实验的质量流率范围为115.92～330.77 kg/（m2·s）,加热功率范围为0～600 W,入口温度取3个,分别为55℃、68℃和80℃。实验研究了各实验参数对螺旋细通道局部沸腾换热系数及沸腾不稳定性的影响,还将实验所得的传热系数实验数据与已有关联式进行了比较。在此基础上对其中预测精度最好的关联式进行了修正。实验结果表明:稳定沸腾后质量流率对通道局部传热系数的影响很小;流动不稳定性会随着质量流率、入口温度的增加而增加,会随着热流密度的增加先增大再减小;修正后的关联式平均绝对误差为8.9%,可较精准预测本次实验中的实验数据。
张海燕[3]（2021）在《超临界压力CO2通道内流动换热特性研究》文中研究表明国民经济的迅猛增长使得能源需求日益加大,使用清洁能源和提高能源利用效率是未来能源系统的重要发展方向。超临界CO2系统结构紧凑、效率高,在未来能源系统中应用前景广泛。作为系统中的重要组成部分,换热设备的性能对整个系统的效率有着重要影响。然而,超临界CO2在临界点附近剧烈变化的物性以及一些新型紧凑式换热器复杂的通道结构,给换热设备的优化设计带来巨大挑战。因此,阐明超临界CO2在不同通道内的复杂流动换热机理对于指导换热器优化设计具有重要意义。本文基于数值模拟和实验测试,对超临界压力CO2（sCO2）在通道内的流动换热性能进行详细分析,并针对不同通道结构进行了优化设计。首先建立单直通道模型,设置壁面受均匀热流,探究sCO2流动换热机理。在单直通道内,为获得较高对流换热系数,同时流动阻力和熵产较小,通道内热通量与质量通量的比值应相对较小,工作压力也应相对较小。相同水力直径的圆管、半圆管和方管中,圆管内整体对流换热系数最大,方管内流动阻力系数最小。理论分析和数值结果均表明,sCO2在黏性底层和过渡层内的有效热导率对管内局部对流换热系数的大小起着决定性作用。考虑到太阳能集热器、燃煤锅炉水冷壁等换热设备中周向热流明显不均的情况,通道内sCO2的换热性能更为复杂。建立有固壁的圆管模型,研究非均匀热流条件对管内流动换热性能的影响。大部分情况下,周向热流越不均,sCO2的流动换热性能越差。非均匀热流条件时,加热半周越接近通道底部,sCO2换热性能越好。为缓解非均匀热流导致的传热恶化,提出了四个局部强化的管道。强化管道内,sCO2的综合性能可提升23%左右,同时管道内壁的热流和温度不均匀度也明显降低。分布协同理论可以很好地解释非均匀热流导致的管内换热不均匀性。印刷电路板式换热器（PCHE）通道结构复杂且通道布置方式多样,仅基于单个圆管中sCO2的流动换热规律,并不能满足其优化设计要求。因此,建立更接近实际流动换热过程的耦合模型,探究PCHE内的sCO2的流动换热特性。基于半圆直通道耦合模型的研究,首次提出使用二次流数与雷诺数的比值（Se/Re）对水平通道内变物性导致的浮升力效应进行判别:当Se/Re>0.1时,浮升力效应的影响不可忽略。与传统浮升力判别式相比,新判别式对水平通道内整体和局部的换热强化都有更好的预测。较低雷诺数条件下,直通道PCHE内轴向导热的影响不可忽略,已有轴向导热判别数并不能对PCHE内局部轴向导热的影响进行准确的判断。与直通道相比,之字形通道可以有效强化换热,但同时流动阻力也明显增大。同时考虑热力学第一定律和第二定律评价指标,之字形通道的拐角在110°至130。之间时,sCO2在PCHE内可获得最优的综合性能。场协同原理可对不同之字形拐角通道内的流动换热性能进行很好的解释。之字形通道拐角附近的回流可有效增强局部速度和温度梯度的协同,且减小局部熵产。通道拐角相对较小时,通道内二次流强度更大,整体速度场和温度梯度场的协同更好。最后,基于课题组全温全压超临界CO2实验平台,对新翼型肋PCHE在不同质量流量、工作压力和入口温度条件下的换热和压降特性进行了测试。新翼型肋PCHE换热量最高可达100 kW,相同进出口条件下,新翼型肋PCHE的换热量与之字形通道PCHE相当,而压降仅为之字形通道PCHE的1/6左右。进一步的数值模拟结果还表明,增大新翼型肋宽对换热的影响不大但明显增大通道内压降。较低温度和质量流量有利于减小翼型肋通道内的局部参数振荡,从而保证换热设备稳定安全运行。本文从单直通道受均匀热流的数值模型入手,到探究非均匀热流条件对换热性能的影响,再基于实际换热器建立耦合模型进行分析,最后实验测试新结构PCHE,逐步深入。研究阐明了复杂工质在不同结构通道内的换热机理,获得了优化的通道结构,且针对水平通道内流体物性变化导致的浮升力效应提出了新的判别式,可为以变物性流体为工质的新型紧凑式换热器的优化设计提供重要参考。
唐苇羽[4]（2021）在《水平强化管内制冷剂冷凝与沸腾热力特性实验与数值模拟研究》文中认为强化传热在工业和学术界一直备受关注,环保及能效标准的提高对强化传热技术的效率与可靠性提出了更大的挑战。在制冷和电子散热领域,相变传热是一种广泛应用的热管理手段。目前微/多尺度复合强化表面在相变过程中的热力特性及其作用机理还不清晰,而这对不同结构的性能预测与进一步优化至关重要。本文对常规通道内,多种单一和复合强化换热方式的对流冷凝和流动沸腾换热-阻力特性开展实验探究,得到其换热机理;然后采用数值模拟以及数据统计方法探究表面结构对内螺纹管内热力特性的影响,并预测其随工况的变化规律。实验结果表明在对流冷凝换热方面,人字沟槽/涟漪纹强化管在测试工况下均具有最高的冷凝换热系数,可达相同工况下光滑管对应值的1.4–1.74倍。这是由于人字沟槽结构能够有效减薄沟槽交汇处的液膜厚度,而涟漪纹结构会促进流体湍动并降低突起顶部液膜导热热阻。变干度工况下的测试结果表明,在较低质量流速下光管内的换热主要由管顶部的膜状冷凝换热主导,因此换热系数随着干度变化缓慢;而在较高质量流速和干度下,对流冷凝换热作用愈发突出,换热情况则随之逐渐改善。在这两种强化管内,冷凝换热则在整个测试范围都与质量流速呈明显正相关,尤其是人字沟槽/涟漪纹管,这得益于强化结构对对流换热的显着强化作用。本文引入三维表面的面积扩展因子,提出新的换热关联式,该模型能够准确预测复合强化管换热特性。在摩擦压降方面,人字沟槽/涟漪纹强化管的摩擦压降强化倍率可达1.30–1.63;沟槽深度或涟漪纹高度与管径比值被简化为粗糙度考虑,并被嵌入到摩擦系数计算中。验证结果表明,通过该方式,所有数据点的预测偏差均在±20%偏差范围内。流动沸腾换热方面,大干度区间下随着质量流速和热流密度的增加,强化管的换热强化倍率逐渐增加;在质量流速小于120 kg/（m2s）时,人字沟槽/涟漪纹管的换热性能最优;而在质量流速大于120 kg/（m2s）时,人字沟槽/微细粗糙管的换热性能则迅速上升。在较低质量流速下,壁面浸润不充分导致周向换热不均,上下壁温差与管内流型分布间存在强相关;光管内的流型预测分布图与壁温差和换热系数变化规律吻合较好。随着干度上升,光滑管和人字沟槽/微细粗糙管内换热系数先迅速下降而后趋于平缓,管顶部在该区间内的换热系数明显低于管底部;而在较高质量流速下,人字沟槽/涟漪纹管内换热系数随干度呈现“V”形转折,结合壁温差可得在转折点附近管顶部换热明显改善,顶部与底部壁温差值趋近于零,这是由于表面强化结构使得表面充分浸润,进而导致波状流/环形流提前转变。在此基础上,本文考虑表面结构的影响修饰壁面浸润角,分别提出适用于光滑管和复合强化管的换热关联式。采用数值计算方法开展小管径内螺纹管内环状冷凝换热特性的研究,结果表明换热系数与干度和质量流速呈正相关,而随着饱和温度的上升下降。在相同工况下,齿顶角较小的内螺纹管内齿间空间更大,对应管内等效液膜厚度更小,因此在高干度下其具有较高的换热系数且换热系数随干度增加增幅较大;而较大的齿高不仅能带来较高的面积扩展比,还可减薄齿尖附近的液膜,增加流体气相和液膜核心区域湍流粘度,因此其齿尖附近局部换热系数远大于齿高较小的内螺纹管。在环形流换热区域内,在离心力作用下管壁四周液膜厚度分布较为均匀。冷凝换热中相变传质仅发生在相界面附近,其中在齿顶附近传质最剧烈。相应地,齿顶区域换热系数在完全环状流中要远大于齿底部分。而在内螺纹管流动沸腾换热-阻力预测方面,经对比评估后发现现存关联式都无法在较宽管径范围内对多种环保工质的热力特性得到满意的预测效果。在考虑不同尺寸通道内质量流速和热流密度等参数的影响差异后,临界齿根直径与等效热流密度被引入到新换热关联式中。新换热模型对数据集具有最佳预测能力,平均绝对偏差仅为18.2%,且在不同来源数据点对比中均能较好刻画各参数作用。现存摩擦压降关联式被修饰以正确反应局部区域干度的影响,得到的关联式预测性能大大于其他现存模型。最后为验证上述两个关联式,通过实验得到多根不同参数情况下,微翅片管内换热-阻力特性的相关数据并进行对比,结果表明所有测试点的预测偏差均在±30%范围内。
郭强[5]（2020）在《润滑油对三元非共沸混合工质R447A水平管管内流动沸腾传热特性影响研究》文中指出制冷热泵系统中由于压缩机需要润滑,润滑油会不可避免地进入到整个系统,润滑油与制冷剂混合会影响系统的传热,因此需要对含油的制冷剂换热情况进行研究。本文以新型三元混合工质R447A（质量组分68%R32/28.5%R1234ze（E）/3.5%R125）为目标工质,研究POE类润滑油对三元非共沸工质传热特性的影响。通过开展润滑油与制冷剂的相分离研究、含油的混合物粘度特性研究、含油制冷剂核态池沸腾研究及含油工质水平管管内流动沸腾换热研究,探究润滑油对工质换热的影响,并进行机理解释。（1）进行了R447A/润滑油混合物物性研究。通过相分离实验,得到了R447A/润滑油混合物相分离曲线。实验结果表明在不同的油浓度情况下R447A与润滑油溶解或分离是变化的。在低油浓度时,润滑油与制冷剂相互溶解,随着油浓度上升,R447A与润滑油发生相分离,油浓度继续增大,R447A与润滑油再次发生相溶解。通过粘度实验测试发现润滑油粘度是制冷剂的10～20倍,随着油浓度提高,混合物粘度也随之增长。采用非线性物性计算方法对混合物物性进行计算,为沸腾传热研究提供物性数据。（2）开展了R447A/润滑油混合物池沸腾换热研究。通过测试R447A/润滑油传热特性及池沸腾现象的观测,发现随着油浓度的增加,更易产生气化核心,液体过热度降低,液体发泡密度增强,气泡体积变小,传热系数相比不含油工质得到提高,但由于润滑油的加入,粘性阻力以及表面力增强,气泡上升速度减缓而且不易合并。基于非均匀成核理论和吉布斯自由能,对池沸腾发泡进行理论研究,研究表明,随着气泡接触角增大,胚泡临界半径减小,气泡生长所需有效能也降低。油浓度上升表面润湿性增强,气泡接触角增大,有利于发泡进行。与实验观察到的发泡现象一致。（3）为了与含润滑油工质流动沸腾换热比较,进行了不含油工质水平管管内流动沸腾研究。研究表明纯工质传热系数高于混合工质,R32传热系数高于R1234ze（E）,两组R32/R1234ze（E）二元混合工质与R447A传热系数相近,混合物传热系数低于纯工质,主要原因是后者的传热过程产生传质阻力。为了更好的预测三元混合物的流动沸腾换热,提出了考虑传质影响的无量纲修正因子1/Rt应用到传热系数预测模型中,改进的模型对无油混合工质实验数据及文献数据的预测误差小于20%。该模型修正物性后对含油R447A水平管流动沸腾换热系数的预测平均绝对误差19.98%。（4）对R447A/润滑油混合物流动沸腾换热过程的流体流型进行了观察,发现油的加入加速了由间歇流向环状流的转变,可促进流体换热。与不含油工质流型相比,含油工质环状流的液相区夹带大量气泡,局部油浓度升高,对流蒸发受到抑制。根据实验结果获得了油强化因子,并引入不含油三元混合物的传热系数预测模型中,对含油R447A传热系数的预测精度可达20.4%。基于熵产理论,对含油制冷剂混合物流动沸腾压降以及传热造成的熵产进行推导和量化,结果表明随着质量流速的增加,油对压降的熵产贡献可以抵消油对传热系数的积极影响。从传热熵产角度推荐1%的油浓度。（5）含油R447A混合物水平管管内流动沸腾换热研究结果表明润滑油可以提高流体传热系数,特别是以核态沸腾为主的低干度区。但在高干度时,传热系数反而降低。润滑油对R447A流动沸腾换热的影响可以总结为三个阶段:低干度时,POE润滑油与制冷剂互溶,润滑油的亲水基团能够增强传热表面润湿性,润滑油活性物质和添加剂能够增加气化核心,提高发泡效率,促进核态沸腾换热。润滑油使工作液表面张力增大、润湿性增强,加速了环状流形成而未出现相同干度下不含油时的分层流,环状流使液膜变薄,有利于换热。随着干度的增加,混合物的局部油浓度提高,制冷剂与润滑油发生相分离,分离出的部分润滑油会附着于传热表面成为热阻,溶于制冷剂的润滑油使液相工质表面力、粘度进一步增大,使得制冷剂气泡体积变小,而且气液界面处高表面力的含油液相阻碍了气泡的聚合,也增加了对流蒸发气液界面的蒸发阻力,不利于对流蒸发换热,但蒸汽加速作用和润滑油的发泡仍起到积极的作用,含油R447A的传热系数随着干度的增加而增长,但比无油R447A的增长趋势要慢很多。高干度时,混合物液相局部润滑油比例急速上升,而且油与制冷剂再次相溶,混合物液相粘度、表面张力快速提高,核态沸腾受到抑制,气泡在液膜层中流动,不易与主流气相汇合,此时对流蒸发换热气液界面的油浓度梯度区增大,产生的质扩散阻力增强,对流蒸发换热受到抑制,流体传热特性降低。
卢培[6]（2020）在《水平T形管内非共沸工质分离特性及其应用性能研究》文中研究说明多年来,我国在中低温热能利用领域中对于实际热力循环的构建的基础理论缺乏突破,导致构建方法层面缺乏有力指导,使得此类实际热力循环效率不高,热力学完善度很低,制约了我国对中低温热能的有效利用。针对实际热力循环构建方法不明确的问题,已有学者提出通过改变循环工质协同性以提高所有热力过程性能的技术路线,进而发明了热力循环三维构建方法。该循环中使用的工质为非共沸工质,循环过程中通过工质的混合与分离,实现非共沸工质在多种组分之间的调节,从而满足所有热力过程对工质热物性的要求,通过同时提升循环中多个热力过程的实际效率,进而提高循环整体性能,实现整体循环向理想循环的逼近。T形管可作为非共沸工质组分调节的部件,具有成为热力循环三维构建中的重要执行器的潜力,但其相分离规律,尤其是有机工质作为工作流体情况下的相分离规律尚不明确。鉴于此,通过采用三维数值模拟方法,基于欧拉方法和k-ε湍流模型,对水平T形管内R22和R134a两种有机工质的两相分离过程进行了模拟,并与现有实验和唯象学模型数据进行了对比,获得了纯工质两相流在T形管内的流动特性和相分离参数影响规律。结果表明,入口质量流量对相分离有显着影响,当入口质量流量在100～500kg.m-2.s-1范围内,支管气相质量分离比FG随入口质量流量的增大而增大。两种不同工质R22和R134a对质量分离比的影响可以忽略不计,此外发现支管入口处存在两个对称的涡。尽管T形管的应用已经从石油工程领域扩展到新兴的先进热力循环领域,但针对T形管局部压降的研究仍然不足。因此,基于欧拉方法,对水平T形管内两相流建立了三维数值模型,获得了准确的交叉口处压力分布,以及支管入口处压力分布,对局部压降系数进行了参数化研究,并且在考虑质量分离比F、密度比和直径比的情况下,拟合了两个新的局部压降系数。结果表明,压力在T形管交叉口处急剧下降,然后在支管进口段上升,最后压力沿流体流动方向下降。局部压降系数预测模型可以更准确地预测T形管处两相流的局部压力损失。对于入口-顺流出口管段压降系数K12J,93%以上的数据预测误差在±15%以内;对于入口-支管出口管段压降系数K13J,90%以上的数据预测误差在±30%以内。作为热力循环三维构建方法中重要的分离部件,T形管分离器内非共沸工质的组分分离规律对实现组分的控制至关重要。为了明确T形管内的组分分离规律,对非共沸混合物R134a/R600a在水平T形管内的组分分离进行了数值模拟研究及相间传质模型的讨论,揭示了实验无法获得的组分R134a的流速、密度和质量分数分布等流动细节,获得了在入口干度为0.1～0.4的情况下的组分分离效率。结果表明,当入口干度为0.204时,R134a的质量分数在0.44～0.70之间变化。组分R134a在液相中的质量分数小于在气相中的质量分数。相分离比对组分分离有影响。明确T形管内两相流动过程中由于流动的不可逆的相互作用产生的熵产,有助于更深入理解流动特性及后续组分分离效率进行优化研究,且能为T形管分离器的能量分析和循环系统的能量分析提供数据支撑。通过计算流体力学方法对三种熵产率的计算模型（Bajan方法,Revellin方法以及热力学力与通量方法）进行了计算和分析。将上述三种方法编写用户自定义函数（UDF）,编译并加载到FLUENT 18.0软件,求解熵产率。结果表明,熵产率最大值均出现在交叉口位置,且靠近支管进口处位置。针对纯工质和混合工质两种计算工况,通过Bajan方法计算得到的总熵产率最小,而通过Revellin方法计算得到的总熵产率最大,即Sml<Sm3<Sm2。Revellin方法在计算熵产率方面更为准确,而热力学力与通量方法给出了各种不可逆因素引起的熵产率表达,有助于更加细致的对两相流系统进行能量计算和分析。在上述研究基础上,选取了两个循环系统进行案例分析,其一是正循环组分可调型有机朗肯循环系统,其二是逆循环基于非共沸工质的家用冰箱系统,两种系统均采用T形管作为分离器。基于上述循环,通过热力循环计算,获得了 T形管分离器的出口分离参数对循环的性能的影响。结果表明,针对组分可调型有机朗肯循环系统,当T形管相分离比增大时,循环效率增大。在R245fa的组分占比为0.5851时,循环输出功和热效率达到最大值,且当相分离比从0.1变化至0.7时,热效率最小为11.95%,最大为13.18%。T形管的压力变化影响该组分可调有机朗肯循环效率,合理的相分离比可以提高热力学循环效率。T形管的压降会引起组分扩散,但相变量很小,对该组分可调有机朗肯循环效率影响不大。对于基于非共沸工质的家用冰箱系统,随着初始组分比z的增大,性能系数COP先增大后减小,通过选择最佳的共沸混合物初始组分比,可以获得最大COP。此外,性能系数COP对分离器出口处R290组分的变化较为敏感,但不同分离器出口的质量分离比对性能系数COP的影响趋势不一致。
史旭升[7]（2020）在《微型燃气轮机回热器流动与换热特性研究》文中研究表明随着国际能源结构的逐步调整,以及各个国家对环境保护的更加重视,分布式供能系统作为一种新型的能源系统受到人们越来越多的关注。其中微型燃气轮机是分布式供能系统中的重要动力设备。回热器是微型燃气轮机中的重要组成部件,对提高微型燃气轮机的热效率具有重要意义。目前,国外已经有成熟的微型燃气轮机发电机组及高效紧凑式回热器的制造技术和实际使用经验,但由于技术保密等方面的原因,关于这方面文献的公开报道较少。国内对高温回热器性能研究还处于比较薄弱的环节,有关方面的研究数据还比较少,也没有成熟可用的回热器,因此加快微型燃气轮机高效紧凑式回热器的开发具有重要意义。基于以上存在的问题,本文设计了适用于300kW级微型燃气轮机的板式回热器,并针对环形原表面式回热器开展了结构参数对其流动换热特性和熵产特性的研究。设计制造了板式回热器试验样机,并在回热器性能测试平台上进行了流阻和换热性能测试。根据获得的试验测试数据,验证了数值方法的正确性,并在此基础上开展了详细的数值模拟研究,分析了设计工况及变工况条件下板式回热器的流动阻力性能。同时在满足设计工况阻力损失条件下,针对低温侧单个子区域逆流换热区各内部通道中流量分配不均匀的问题提出了结构改进方案。建立了微型燃气轮机的热力循环模型,研究了回热器性能对微型燃气轮机热力循环性能的影响,并建立了回热器整机模型进行静态和动态性能分析。研究了CW型通道单元结构参数与通道内流动换热性能及熵产性能之间的关系。本文根据给定的300kW级微型燃气轮机回热器设计参数,以及矩形通道中空气流动换热关联式,设计出了符合微型燃气轮机系统性能要求的板式回热器高温侧和低温侧换热单元,并加工出部分板片组装焊接成试验样机。通过试验研究了板式回热器在部分工况下流动与换热性能,以试验结果为依据,采用数值模拟的方法研究了回热器在设计工况和变工况时高温侧和低温侧的流阻性能以及逆流换热区的换热性能。结果表明,在设计工况下高温侧通道相对压损为1.1%,低温侧通道相对压损为2.87%,回热器有效度大于0.86,满足回热器的设计要求;并且发现回热器有效度与高温侧和低温侧工质的进口温度关系不大,与高温侧和低温侧工质的进口流量变化关系较为密切。此外,通过板式回热器整体结构优化,合理设计了低温侧导流区通道宽度及长度,使得低温侧工质由狭窄的进口导流区转入大宽幅逆流换热区后,流量能够均匀分配到各子区域中,确保了回热器的紧凑度及出口温度的均匀性。进一步的详细数值研究发现,在低温侧单个子区域逆流换热区中的各通道间,工质的流动分布尚存在一定的不均匀现象,使得单个子区域逆流换热区中的各通道出口温度尚存在一定的差异。针对此问题,进一步提出依次增加低温侧子区域进口处每个通道肋长的结构改进方案。改进后单个子区域逆流换热区中各个通道的平均流速变化范围在4-6m/s之间,分布较为均匀。并通过计算发现,改进结构后高温侧通道出口温度间的最大温差缩小了5℃,出口平均温度相对于原结构减小了1.7℃,低温侧通道出口平均温度相对于原结构增加了2.2℃。在阻力损失允许的条件下,该改进方案能够有效提高逆流换热区的换热性能。在Flownex SE仿真平台上建立了板式回热器整机模型,开展了回热器静态和动态性能的研究。结果表明,当高低温两侧进口流量与压力保持不变,随着高温侧进口温度增加,高温侧流阻略有增加,低温侧流阻变化不大,回热器有效度也变化不大。当高低温两侧进口质量流量与温度保持不变,随着低温侧进口压力的增加,高温侧流阻基本不变,低温侧流阻降低,回热器有效度基本保持不变。当高低温两侧进口温度与压力保持不变,随着高低温两侧进口质量流量同时增加相同量,高温侧和低温侧流阻也增加,回热器有效度略有降低。对于高温侧工质进口温度阶跃变化,低温侧工质出口温度的响应时间明显快于高温侧。对于高温侧工质进口温度阶跃上升60℃,低温侧出口温度恢复到稳定状态需要200s,高温侧出口温度恢复到稳定状态需要500s。而对于高低温两侧进口工质进口质量流量阶跃减小相同量,高低温两侧工质出口温度恢复稳定所需要的时间却几乎相同。高低温两侧工质进口质量流量同时阶跃变化量越小,高低温两侧出口温度恢复稳定所需要的时间也越短。此外,在Flownex SE仿真平台上建立了300kW级的微型燃气轮机热力循环模型,并将板式回热器整机模型代入300kW级微型燃气轮机热力循环中进行研究。在微型燃气轮机转速保持不变的情况下,热力循环效率随着输出功率增加而增加,回热器有效度随着输出功率的增加而降低。在微型燃气轮机使用过程中,当高温侧和低温侧压损增大时,微型燃气轮机的输出功率和效率会减小,其中低温侧压损的变化相比于高温侧压损的变化对输出功率和效率的影响更大。这对微型燃气轮机控制系统的设计与优化有重要意义。针对CW型原表面式换热器,基于通道的周期性结构和多周期边界划分方法,建立了三个周期单元的CW单侧通道换热模型,研究了CW型周期性单元通道的高度（H）、节距（P）、波幅（A）、长度（L）、燃气通道的圆角半径（R1）和空气通道的圆角半径（R2）对通道内流动与换热特性的影响。结果表明,在相同的H/P值时,随着A/L的增加,通道的传热性能增加。但同时摩擦因子也随着A/L的增加而增加。类似地,在相同的A/L值时,随着H/P值的增加,传热性能也增加。然而,随着H/P值的增加,摩擦因子却几乎没有变化。此外,建立了燃气、空气和固体壁面耦合换热三维模型,研究了CW型通道的结构参数对CW型通道内熵产的影响。结果表明,随着P/R2值越大,传热熵产率也越高。当燃气通道中的雷诺数为1020的时候,随着P/R2值从6.0增加到7.2,燃气通道中的无量纲传热熵产率减少了85.2%;随着H/R2值从8.8增加到12.8,燃气通道中的无量纲传热熵产率减少了62.5%。当空气通道中的雷诺数为1148的时候,随着P/R2值从6.0增加到7.2,空气通道中的无量纲传热熵产率增加了28.5%;随着H/R2值从8.8增加到12.8,空气通道中的无量纲传热熵产率减少了68.9%。此结论可为CW型回热器的设计优化提供参考。
贾壮壮[8]（2020）在《Al2O3-CuO/H2O纳米流体传热实验研究》文中进行了进一步梳理纳米流体作为一种新型强化传热工质,对于各领域开发出高效、紧凑的换热设备具有十分重要的研究价值。本文通过一系列的实验对水基纳米流体池内沸腾和管内强迫对流换热特性进行研究。采用“两步法”制备了不同体积分数的Al2O3/H2O纳米流体、CuO/H2O纳米流体和Al2O3-CuO/H2O混合纳米流体,三种纳米流体的悬浮稳定性较好,满足实验要求。对纳米流体热物性参数进行了理论研究,建立了适用于求解文中三种不同颗粒纳米流体热物性的计算模型。利用纳米流体池内沸腾换热实验平台,分别对纯水和上述三种不同颗粒的水基纳米流体进行实验。通过实验数据计算出纯水和几种纳米流体在不同体积分数下的沸腾传热系数、纳米流体的传热系数强化率。结果表明,在本文实验体积分数范围内（0.001%-0.1%）,纳米流体的沸腾换热系数相对于纯水都有一定幅度的提高,其中,Al2O3-CuO/H2O混合纳米流体的沸腾换热系数高于单一颗粒的纳米流体。Al2O3、CuO及两者的混合纳米流体沸腾传热系数增强率最高分别达到178.2%、213.2%和253.2%。纳米流体池内沸腾换热系数的改变是导热系数增大、颗粒团聚和表面沉积等因素综合作用的结果。搭建了纳米流体管内强迫对流换热实验台并进行实验,通过改变纳米流体在管内的流速、体积分数和纳米颗粒的种类,对纳米流体对流换热系数和Nu数进行计算。研究雷诺数Re、纳米颗粒体积分数等因素管内强迫对流换热效果的影响。在纯水中加入纳米颗粒可以增强工质在管内流动换热的效果,纳米颗粒在流体中的微运动破坏了流动层流底层,从而强化工质管内流动的能量迁移。对恒热流条件下的纳米流体管内层流换热建立了?分析模型,对纳米流体管内流动进行了?效率计算和熵产分析。同一Re条件下,纳米颗粒的加入使管内流动换热过程的摩擦熵产变大,同时降低了传热熵产,而摩擦熵产的数量级仅为10-6,与传热熵产相比可忽略不计。因而总体上纳米流体的?损失低于纯水的?损失;对于纳米流体,在同一体积分数下,混合颗粒的纳米流体?损失低于单一颗粒纳米流体的?损失。
侯亭波[9]（2019）在《凹穴型复杂微通道换热器结构设计及流动与传热性能研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着微细加工技术的快速发展,以微通道为研究主体的微型换热器相继出现,微尺度流动以及换热成为当前的关注重点。随着大规模集成电路的迅速发展,高热流密度微型设备的散热量已经接近107W/m2量级,简单结构的微通道换热器已经无法满足其散热要求。本文设计建立直微通道与圆形凹穴型微通道模型,采用数值方法对其进行流动与传热性能的研究,基于热力学第二定律建立凹穴型微通道熵产模型,采用熵产最低原理以及场协同原理对其进行热力学分析,进一步研究凹穴形状、圆形形状以及凸肋排布方式等凹穴结构参数对凹穴型微通道流动、传热、场协同、熵产以及热传输效率等性能的影响规律。通过单微通道的阵列过程,建立凹穴型复杂微通道板模型,设计相应凹穴结构复杂微通道换热器,进一步对其进行数值模拟分析,同时加工并制造相应凹穴结构的复杂微通道换热器实物,设计并搭建实验平台进行实验验证。主要研究内容如下:1)建立基于场协同原理的凹穴型微通道传热模型。借助场协同原理,分析圆形凹穴型微通道强化传热本质机理;基于热力学第二定律建立凹穴型微通道的熵产模型,从熵产最低原理分析凹穴型微通道强化传热的本质。同时从（?）的基本表达式推导微通道传热过程中的热能传输效率,进一步完善凹穴型微通道强化传热的热力学模型。2)基于热力学模型以及场协同原理的凹穴型复杂微通道性能研究。建立直微通道和圆形凹穴微通道数值模型,对微通道流动、传热、场协同性、熵产以及热能传输效率等性能进行分析,结果表明圆形凹穴微通道的流动性能、换热性能、传热场协同性、熵产以及热传输性能均要优于直微通道,而其流动场协同性要差。3)结合热力学模型以及场协同原理分析凹穴结构参数对凹穴型微通道性能影响规律,包括流动性能、换热性能、场协同性、熵产以及热能传输效率等,研究结果表明在不同凹穴形状（矩形、梯形、圆形）的结构中,圆形凹穴微通道的各项性能要优于其它凹穴型微通道。椭圆形凹穴微通道的性能随着椭圆度的增大先变优后变差。单边凸肋圆形凹穴微通道的流动性能要比奇对称凸肋圆形凹穴微通道与偶对称凸肋圆形凹穴微通道要好,而其它的性能则反之。4)凹穴型复杂微通道换热器结构设计与数值模拟。对比分析圆形凹穴微通道换热器与直微通道换热器的流动性能与换热性能。结果表明前者的凹穴中存在低速回旋区。两者的压强均随着流体的流动距离增加而减小,并且前者产生的压降要比后者小。圆形凹穴微通道换热器的冷水出口温度要高于直微通道换热器,而热水出口温度则相反。进一步研究凹穴形状、圆形形状以及凸肋排布方式等凹穴结构参数对微通道换热器的性能影响规律。研究结果发现不同形状凹穴中均存在低速回旋区,圆形凹穴微通道换热器的流动与换热性能要比其它形状的凹穴型微通道好;椭圆形凹穴微通道换热器的流动与换热性能均随椭圆度的增加先变优后变差;偶对称凸肋圆形凹穴微通道换热器的换热性能相对其它凸肋圆形凹穴型微通道换热器要好,单边凸肋圆形凹穴微通道换热器的流动性能则比其它其它凸肋圆形凹穴型微通道换热器要好。5)凹穴型复杂微通道换热器性能实验研究。研究凹穴形状、圆形形状以及凸肋排布方式等凹穴结构参数对凹穴型复杂微通道换热器性能的影响规律,并将实验与仿真值进行对比。结果表明在不同凹穴形状中,圆形凹穴微通道换热器的流动与换热性能优于其它形状的凹穴型微通道。椭圆形凹穴微通道换热器的流动与换热性能随着椭圆度的增大先变好后变差。偶对称圆形凹穴型微通道换热器的换热性能要优于其它其它凸肋圆形凹穴型微通道换热器最好,单边凸肋凹穴型微通道换热器的流动性能比其它其它凸肋圆形凹穴型微通道换热器要好。对比分析仿真与实验,结果发现实验与仿真基本吻合,从而验证之前数值模拟的合理性。
张亚东[10]（2019）在《超临界CO2在螺旋管内冷却换热的（火用）分析及综合换热性能研究》文中认为作为一个自然工质,CO2因其环境友好性且具有良好的热物性等优点成为替代型工质被广泛应用于CO2热泵和空调系统中。其关键部件螺旋管绕管式气体冷却器由于结构紧凑、换热性能较好对提升CO2热泵和空调系统的系统性能具有积极的作用。为了实现系统中可用能的合理利用,提高系统和部件性能,研究换热过程中的不可逆损失是很有必要的。综合考虑换热和阻力损失两种因素,寻求最佳的工质运行工况以及使综合换热性能较高的螺旋管结构对螺旋管式换热器的优化设计以及CO2热泵和空调系统性能的提升也具有重要的意义。因此,本文采用实验和数值模型计算的方法对超临界CO2在螺旋管内冷却换热过程中的不可逆损失及其综合换热性能进行分析,并对其运行工况进行优化,分析使得螺旋管综合换热性能较高的螺旋管结构。通过实验研究了超临界CO2在螺旋管内的冷却换热特性,基于（火用）分析的方法分析其换热过程的不可逆性。实验的质量流率范围为159kg/（m2s）954.9kg/（m2s）,螺旋管管径范围为25mm,盘径范围为36mm120mm,雷诺数范围为1012287456,入口温度范围为295K330K。推导得到了恒热流密度情况下实际气体在螺旋管内冷却换热时的无量纲（火用）损计算式,结合测得的实验数据研究了质量流率、热流密度、压力和螺旋管管径等对超临界CO2在螺旋管内冷却换热过程中无量纲（火用）损的影响。研究结果表明,超临界CO2工质冷却换热时,由换热的不可逆性引起的（火用）损远大于由摩擦阻力引起的（火用）损。相对于热流密度,最优雷诺数受质量流率和管径的影响更大。在对管径为3,4,5mm的螺旋管进行分析时,发现在管径一定时存在合适的雷诺数范围使得无量纲（火用）损更小,可用能利用率更高。根据无量纲（火用）损的计算以及影响因素的研究,提出了与热流密度、质量流率、管径等参数相关的三个无量纲参数,并基于不可逆损失最小化原理得到与这三个无量纲参数有关的最优雷诺数预测关联式。对于螺旋管结构参数确定的热力系统,可通过最优雷诺数关联式选择合适的运行工况从而使热力系统达到更高效的能量利用。为了研究螺旋管作为强化换热管较之直管的换热性能提升能力,根据超临界CO2在直管及实验获得的其在螺旋管内的换热和流动经验关联式,利用换热性能评价准则PEC将换热和流动阻力同时考虑在内,建立评价螺旋管综合换热性能的计算模型。研究了曲率、热流密度、质量流率、流体温度以及螺旋管结构参数对螺旋管综合换热性能的影响。研究结果表明,在所研究的曲率范围内,曲率越大即曲率为0.3时螺旋管的综合换热性能较直管更强。得到不同工况下的曲率临界值,只有当曲率大于曲率临界值时螺旋管作为强化换热管才有使用的价值。在不同运行工况下,PEC值达到最大时所对应的管径均为满足限定条件时的最小管径。综合计算结果发现,在所研究的范围内,当管径为1mm,螺旋管盘径为3.3mm,热流密度为5kW/m2,质量流率为800kg/（m2·s）,流体温度为320K时,PEC值达到最大,其最大值为3.1268。期望以上研究可以对以超临界CO2为换热工质的螺旋绕管式换热器的工程应用以及优化设计提供一定的理论基础。
二、考虑热进口段时管内对流换热的熵产分析（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、考虑热进口段时管内对流换热的熵产分析（论文提纲范文）
（1）水平管降膜蒸发器的(火积)耗散分析与优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 (火积)耗散理论及其应用 |
| 1.2.1 (火积)的概念与意义 |
| 1.2.2 (火积)耗散理论在导热优化中的应用 |
| 1.2.3 (火积)耗散理论在对流传热优化中的应用 |
| 1.2.4 (火积)耗散理论在换热器和换热系统中的应用 |
| 1.2.5 (火积)耗散理论在其它领域中的应用 |
| 1.3 水平管降膜蒸发器的传热特性与热力损失 |
| 1.3.1 水平管降膜蒸发器的传热特性 |
| 1.3.2 水平管降膜蒸发器的热力损失 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 2 水平管降膜蒸发器的分布参数模型 |
| 2.1 水平管降膜蒸发器的物理模型 |
| 2.2 计算方法 |
| 2.2.1 计算假设 |
| 2.2.2 计算节点划分方法 |
| 2.2.3 单根传热管的分布参数计算方法 |
| 2.2.4 蒸发器管束整体的分布参数计算方法 |
| 2.3 计算结果分析 |
| 2.3.1 传热系数在蒸发器空间内的分布 |
| 2.3.2 传热温差在蒸发器空间内的分布 |
| 2.3.3 管束进口蒸汽流速分布 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 水平管降膜蒸发器(火积)耗散的计算方法与分布规律 |
| 3.1 (火积)耗散的物理意义 |
| 3.2 水平管降膜蒸发器预热段(火积)耗散计算方法 |
| 3.3 水平管降膜蒸发器蒸发段(火积)耗散计算方法 |
| 3.4 黏性热效应对水平管降膜蒸发器(火积)耗散的影响 |
| 3.5 水平管降膜蒸发器中(火积)耗散的分布规律 |
| 3.5.1 有预热过程的水平管降膜蒸发器分布参数计算方法 |
| 3.5.2 进料海水喷淋密度不同时蒸发器蒸发段和预热段的(火积)耗散 |
| 3.5.3 进料海水温度不同时蒸发器蒸发段和预热段的(火积)耗散 |
| 3.5.4 水平管降膜蒸发器的熵产与(火积)耗散 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于(火积)耗散的加权等效温差在水平管降膜蒸发器分析中的应用 |
| 4.1 基于(火积)耗散的加权等效温差 |
| 4.2 水平管降膜蒸发器的热力损失 |
| 4.3 水平管降膜蒸发器中加权等效温差与热力损失的关系 |
| 4.4 水平管降膜蒸发器中加权等效温差的影响因素 |
| 4.4.1 海水盐度对加权等效温差的影响 |
| 4.4.2 喷淋密度对加权等效温差的影响 |
| 4.4.3 表观传热温差对加权等效温差的影响 |
| 4.4.4 蒸汽温度对加权等效温差的影响 |
| 4.4.5 蒸汽进口流速对加权等效温差的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 水平管降膜蒸发器的优化设计与评价 |
| 5.1 水平管降膜蒸发器的等效热阻 |
| 5.2 水平管降膜蒸发器的评价与优化 |
| 5.2.1 基于水平管降膜蒸发器等效热阻和加权等效温差的评价指标 |
| 5.2.2 面积不变时水平管降膜蒸发器的结构优化 |
| 5.2.3 面积变化时水平管降膜蒸发器的结构优化 |
| 5.2.4 表观传热温差对蒸发器传热性能的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）螺旋细通道内单相强化传热及流动沸腾传热研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 以单相液体为工质时螺旋通道的强化研究 |
| 1.2.2 螺旋通道两相流动过程中的流型 |
| 1.2.3 以水为工质的常规尺度螺旋通道流动沸腾传热研究 |
| 1.2.4 以制冷剂为工质的常规尺度螺旋通道流动沸腾传热研究 |
| 1.2.5 其他工质的常规尺度螺旋通道流动沸腾传热研究 |
| 1.2.6 微细尺度螺旋通道内流动沸腾传热研究 |
| 1.2.7 螺旋通道内沸腾传热关联式研究 |
| 1.2.8 微细尺度通道中的流动沸腾不稳定性 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 螺旋细通道内单相强化传热数值模拟研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 模型与边界条件设置 |
| 2.2.1 物理模型 |
| 2.2.2 数学模型 |
| 2.2.3 模型求解与网格划分 |
| 2.3 数据处理 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 数值方法可靠性验证 |
| 2.4.2 流动特性分析 |
| 2.4.3 传热特性分析 |
| 2.4.4 熵产分析 |
| 2.4.5 关联式拟合 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 螺旋细通道内气液两相流数值模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型与边界条件设置 |
| 3.2.1 物理模型 |
| 3.2.2 数学模型 |
| 3.2.3 模型求解与网格划分 |
| 3.3 气液两相流截面含液率分布规律 |
| 3.3.1 进口含气率对螺旋通道内截面含液率的影响 |
| 3.3.2 涡发生器对螺旋通道内截面含液率的影响 |
| 3.3.3 速度对螺旋通道内截面含液率的影响 |
| 3.4 气液两相流的压降特性 |
| 3.4.1 进口速度对螺旋通道内两相压降的影响 |
| 3.4.2 涡发生器对螺旋通道内两相压降的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 流动沸腾实验装置与方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验装置 |
| 4.2.1 实验装置与步骤 |
| 4.2.2 实验段 |
| 4.3 实验工况与步骤 |
| 4.4 实验数据处理 |
| 4.4.1 有效热流密度 |
| 4.4.2 流量计标定 |
| 4.4.3 螺旋通道内单相区及两相区的长度 |
| 4.4.4 流体温度 |
| 4.4.5 局部传热系数 |
| 4.4.6 局部干度 |
| 4.4.7 不确定度分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 螺旋细通道内沸腾传热及不稳定性的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验结果与分析 |
| 5.2.1 沸腾曲线 |
| 5.2.2 传热系数 |
| 5.2.3 传热系数关联式 |
| 5.2.4 沸腾传热中的不稳定性 |
| 5.2.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 6.3 创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的科研成果 |
（3）超临界压力CO2通道内流动换热特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 超临界压力CO_2热物理性质 |
| 1.3 单通道内sCO_2流动换热性能研究现状 |
| 1.3.1 均匀热流条件光滑圆管内的流动换热 |
| 1.3.2 复杂几何及边界条件下的流动换热 |
| 1.3.3 浮升力和加速度效应判别式 |
| 1.4 印刷电路板式换热器(PCHE)研究现状 |
| 1.4.1 PCHE概述 |
| 1.4.2 PCHE内sCO_2流动换热特性 |
| 1.5 换热强化理论 |
| 1.5.1 二次流理论 |
| 1.5.2 场协同原理 |
| 1.5.3 熵产最小化理论 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第2章 不同截面形状单直通道内sCO_2流动换热机理 |
| 2.1 单通道数值模拟方法 |
| 2.1.1 几何模型及边界条件 |
| 2.1.2 控制方程 |
| 2.1.3 网格无关性验证及实验验证 |
| 2.2 单通道内sCO_2的局部流动换热 |
| 2.2.1 无重力条件下通道内的流动换热 |
| 2.2.2 浮升力效应对流动换热的影响 |
| 2.3 局部对流换热系数峰值影响因素 |
| 2.3.1 理论分析 |
| 2.3.2 数值验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 非均匀热流水平管内复杂流动换热特性 |
| 3.1 光滑圆管数值模拟方法 |
| 3.1.1 几何模型及边界条件 |
| 3.1.2 网格无关性验证及实验验证 |
| 3.2 光滑圆管计算结果与讨论 |
| 3.2.1 数据处理方法 |
| 3.2.2 壁面热流条件对换热性能的影响 |
| 3.2.3 加热不同半周对换热性能的影响 |
| 3.2.4 浮升力效应判别式 |
| 3.3 局部强化管道数值模拟方法 |
| 3.3.1 几何模型及边界条件 |
| 3.3.2 网格无关性验证 |
| 3.4 局部强化管道计算结果与讨论 |
| 3.4.1 数据处理方法 |
| 3.4.2 壁面热流条件对流动换热的影响 |
| 3.4.3 通道内壁面热流和温度不均匀度 |
| 3.4.4 强化管内换热机理分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 半圆直通道PCHE内CO_2-CO_2耦合流动换热 |
| 4.1 耦合流动换热数值模拟方法 |
| 4.1.1 几何模型及边界条件 |
| 4.1.2 实验验证及网格无关性验证 |
| 4.2 耦合模型数据处理方法 |
| 4.3 浮升力效应对耦合流动换热的影响 |
| 4.3.1 局部平均流动换热性能 |
| 4.3.2 壁面流动换热性能 |
| 4.3.3 浮升力效应判别式 |
| 4.4 轴向导热对耦合换热的影响 |
| 4.4.1 轴向导热对局部温度分布的影响 |
| 4.4.2 壁厚对换热的影响 |
| 4.4.3 直径对换热的影响 |
| 4.4.4 两侧进口温差对换热的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 之字形通道PCHE内CO_2-CO_2耦合流动换热 |
| 5.1 之字形通道数值模拟方法 |
| 5.1.1 几何模型及边界条件 |
| 5.1.2 网格无关性验证及实验验证 |
| 5.1.3 数据处理方法 |
| 5.2 整体流动换热性能分析 |
| 5.3 局部流动换热性能分析 |
| 5.3.1 沿程平均对流换热性能 |
| 5.3.2 局部壁面换热性能和内部流场分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 新翼型肋PCHE实验测试及模拟分析 |
| 6.1 实验测试装置 |
| 6.1.1 全温全压超临界CO_2测试平台 |
| 6.1.2 测试用新翼型肋PCHE结构 |
| 6.2 实验结果分析与讨论 |
| 6.2.1 数据处理方法 |
| 6.2.2 实验测试工况 |
| 6.2.3 不同工况下换热量和压降 |
| 6.3 新翼型肋PCHE实验验证 |
| 6.4 数值模型及网格无关性验证 |
| 6.5 数值模拟结果与讨论 |
| 6.5.1 新翼型肋结构参数的影响 |
| 6.5.2 翼型肋通道内换热机理分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）水平强化管内制冷剂冷凝与沸腾热力特性实验与数值模拟研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 强化传热概念和发展 |
| 1.2 流动沸腾研究进展 |
| 1.2.1 常规尺度强化方式 |
| 1.2.2 微小翅片或沟槽 |
| 1.2.3 微螺柱或方形微肋 |
| 1.2.4 其他微尺度方法 |
| 1.2.5 复合多尺度方法 |
| 1.3 对流冷凝研究进展 |
| 1.3.1 对流冷凝流动实验研究 |
| 1.3.2 对流冷凝流动数值模拟 |
| 1.4 现存研究中的不足 |
| 1.5 研究目标、整体思路以及工作内容 |
| 2 实验系统及测量原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验测试装置 |
| 2.2.1 水平管内相变流动换热测试系统 |
| 2.2.2 测试段结构 |
| 2.2.3 传感器及测量仪表 |
| 2.2.4 测试工质 |
| 2.2.5 测试表面结构 |
| 2.3 实验数据处理 |
| 2.3.1 换热数据计算 |
| 2.3.2 威尔逊图解法 |
| 2.3.3 壁温测量法 |
| 2.3.4 压降数据计算 |
| 2.4 实验误差分析 |
| 2.5 结果可靠性验证 |
| 2.5.1 系统热平衡校核 |
| 2.5.2 单相换热验证 |
| 2.5.3 单相摩擦压降验证 |
| 2.5.4 重复性实验验证 |
| 2.5.5 实验结果与关联式对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 复合强化管内冷凝热力特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 强化管内冷凝平均换热-阻力特性 |
| 3.2.1 测试工况 |
| 3.2.2 管内冷凝换热性能 |
| 3.2.3 管内冷凝阻力特性 |
| 3.2.4 管内冷凝综合性能 |
| 3.3 强化管内冷凝换热-阻力特性 |
| 3.3.1 测试工况 |
| 3.3.2 管内流型分析 |
| 3.3.3 光滑管内低流速冷凝换热特性 |
| 3.3.4 复合强化管内低流速冷凝换热特性 |
| 3.3.5 复合强化管内低流速冷凝阻力特性 |
| 3.3.6 综合性能评价 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 复合强化管内流动沸腾热力特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 强化管内流动沸腾平均换热-阻力特性 |
| 4.2.1 测试工况 |
| 4.2.2 管内蒸发换热特性 |
| 4.2.3 管内蒸发阻力特性 |
| 4.2.4 流动沸腾综合性能评价 |
| 4.3 强化管内流动沸腾换热-阻力特性 |
| 4.3.1 测试工况 |
| 4.3.2 光管内流动沸腾换热性能 |
| 4.3.3 强化管内流动沸腾换热性能 |
| 4.3.4 强化管内流动沸腾换热预测模型 |
| 4.3.5 流动沸腾阻力特性研究 |
| 4.3.6 综合性能评价 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 小管径微翅片管冷凝换热数值研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 计算模型 |
| 5.2.1 VOF方法介绍 |
| 5.2.2 湍流模型 |
| 5.2.3 相变传质模型 |
| 5.2.4 几何模型及边界条件 |
| 5.2.5 离散方法及网格独立性验证 |
| 5.2.6 计算结果验证及流型分析 |
| 5.3 结果及讨论 |
| 5.3.1 齿形和流动参数作用 |
| 5.3.2 不同工质换热特性对比 |
| 5.3.3 与换热关联式对比 |
| 5.3.4 气液相界面分布形状 |
| 5.3.5 两相速度及湍流粘度分布 |
| 5.3.6 界面传质速率及局部换热系数分布 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 小管径微翅片管流动沸腾热力特性预测 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 换热关联式评价及迭代 |
| 6.2.1 换热数据集介绍 |
| 6.2.2 现存换热预测模型评价 |
| 6.2.3 新的换热预测模型 |
| 6.2.4 新模型评价 |
| 6.3 摩擦压降模型评价及迭代优化 |
| 6.3.1 摩擦压降数据集介绍 |
| 6.3.2 现存摩擦压降关联式评价 |
| 6.3.3 新的摩擦压降关联式 |
| 6.4 实验数据验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
（5）润滑油对三元非共沸混合工质R447A水平管管内流动沸腾传热特性影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 制冷剂使用对环境影响 |
| 1.2 不含油制冷剂沸腾传热研究现状 |
| 1.3 含油制冷剂沸腾传热研究现状 |
| 1.4 流动沸腾预测模型总结 |
| 1.5 摩擦压降模型 |
| 1.5.1 单相流管内摩擦压降理论 |
| 1.5.2 两相摩擦压降 |
| 1.6 课题研究内容及目的 |
| 1.6.1 研究思路 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 研究目的 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 制冷剂/润滑油混合物物性 |
| 2.1 三元非共沸工质R447A与POE润滑油 |
| 2.2 制冷剂与润滑油混合物热物性模型 |
| 2.2.1 润滑油热物性模型 |
| 2.2.2 R410A/润滑油混合物热物性 |
| 2.3 油溶性实验 |
| 2.3.1 实验系统及实验操作 |
| 2.3.2 油溶性实验结果 |
| 2.3.3 R447A与润滑油油溶性模型 |
| 2.4 制冷剂/润滑油混合物粘度测试 |
| 2.4.1 振动弦法测定流体粘度的实验原理 |
| 2.4.2 流体粘度测试系统 |
| 2.4.3 实验步骤 |
| 2.4.4 实验测试结果 |
| 2.4.5 制冷剂/润滑油混合物粘度预测 |
| 2.5 润滑油对流体润湿性的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 含油制冷剂池沸腾研究 |
| 3.1 核态沸腾过程描述 |
| 3.2 池沸腾实验测试系统 |
| 3.3 实验测试 |
| 3.4 池沸腾换热结果分析 |
| 3.4.1 不含油工质池沸腾换热结果分析 |
| 3.4.2 含油工质池沸腾换热结果分析 |
| 3.5 核态池沸腾发泡理论 |
| 3.5.1 非均匀成核理论 |
| 3.5.2 基于吉布斯自由能成核分析 |
| 3.5.3 结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 不含油工质流动沸腾换热研究 |
| 4.1 实验测试系统及测试原理 |
| 4.1.1 流动沸腾换热实验台概况 |
| 4.1.2 实验测试段 |
| 4.1.3 系统子循环以及构成设备 |
| 4.2 测试工质及数据处理 |
| 4.2.1 研究工质的确定 |
| 4.2.2 数据处理 |
| 4.3 测量误差分析 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 实验可靠性验证 |
| 4.4.2 纯质与混合工质传热对比 |
| 4.4.3 三元非共沸混合工质R447A传热分析 |
| 4.5 实验结果预测 |
| 4.6 非共沸混合工质流动沸腾传热预测模型开发 |
| 4.6.1 基于叠加型预测模型开发 |
| 4.6.2 考虑传质影响的非共沸混合工质传热模型开发 |
| 4.7 纯工质以及混合工质压降分析 |
| 4.7.1 压降实验数据分析 |
| 4.7.2 压降理论预测 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 含润滑油R447A非共沸混合物流动沸腾传热实验及理论研究 |
| 5.1 实验测试系统及测试原理 |
| 5.2 流体流型研究 |
| 5.3 含油R447A流动沸腾换热数据处理及测试工况 |
| 5.4 实验结果与讨论 |
| 5.4.1 无油与有油R447A流动沸腾传热系数比较 |
| 5.4.2 质量流速对R447A/润滑油流动沸腾换热影响 |
| 5.4.3 热流密度对R447A/润滑油流动沸腾传热的影响 |
| 5.4.4 油浓度对R447A/润滑油流动沸腾换热的影响 |
| 5.5 R447A/润滑油传热预测模型 |
| 5.6 R447A/润滑油混合物压降研究 |
| 5.6.1 实验结果分析 |
| 5.6.2 含油压降预测模型 |
| 5.7 熵产理论分析 |
| 5.7.1 不含油R447A流动沸腾换热过程熵产分析 |
| 5.7.2 油浓度对R447A流动沸腾换热熵产的影响 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）水平T形管内非共沸工质分离特性及其应用性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 T形管相分离研究进展 |
| 1.3 T形管压降研究进展 |
| 1.4 T形管组分分离研究进展 |
| 1.5 T形管内两相流动熵产研究进展 |
| 1.6 研究内容 |
| 第二章 纯工质两相流在T形管内的相分离研究 |
| 2.1 计算流体力学简介 |
| 2.1.1 两相流模型选择 |
| 2.1.2 湍流模型及壁面处理 |
| 2.2 物理模型与数值模型 |
| 2.2.1 物理模型 |
| 2.2.2 数值模型 |
| 2.3 模型验证 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 T形管内纯工质两相流流动特性分析 |
| 2.4.2 T形管内纯工质两相流相分离参数分析 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 纯工质两相流在T形管内的压降研究 |
| 3.1 物理模型与数值模型 |
| 3.1.1 物理模型 |
| 3.1.2 数值模型 |
| 3.2 模型验证 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 T形管内压力分布 |
| 3.3.2 T形管内压降系数拟合 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 混合工质两相流在T形管内的组分分离研究 |
| 4.1 物理模型与数值模型 |
| 4.1.1 物理模型 |
| 4.1.2 数值模型 |
| 4.2 模型验证 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 T形管内混合工质两相流流动特性分析 |
| 4.3.2 T形管内混合工质两相流组分分离分析 |
| 4.4 组分传质过程讨论 |
| 4.4.1 分子扩散和对流扩散 |
| 4.4.2 相间传质模型 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 T形管内两相流熵产分析 |
| 5.1 物理模型与数值模型 |
| 5.1.1 Bajan方法 |
| 5.1.2 Revellin方法 |
| 5.1.3 热力学力与通量方法 |
| 5.2 求解方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 T形管内纯工质两相流熵产分析 |
| 5.3.2 T形管内混合工质两相流熵产分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 T形管分离器对热力循环效率影响分析 |
| 6.1 组分可调型有机朗肯循环 |
| 6.2 基于非共沸工质的家用冰箱系统 |
| 6.3 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）微型燃气轮机回热器流动与换热特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 微型燃气轮机热力循环研究概况及进展 |
| 1.2.1 建模方法研究现状 |
| 1.2.2 微型燃气轮机热力循环模拟研究现状 |
| 1.3 回热器研究概况及进展 |
| 1.3.1 回热器类型 |
| 1.3.2 回热器换热通道流动换热特性 |
| 1.4 回热器优化设计研究进展 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 板式回热器的设计与开发 |
| 2.1 换热器的分类及设计要求 |
| 2.2 回热器的结构设计 |
| 2.2.1 热力设计方法 |
| 2.2.2 板式回热器芯体及其流道设计 |
| 2.2.3 传热计算 |
| 2.2.4 流阻计算 |
| 2.2.5 设计计算结果及优化 |
| 2.3 回热器材料选择及加工 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 板式回热器的性能试验研究 |
| 3.1 试验测试系统 |
| 3.1.1 试验目的及测量参数 |
| 3.1.2 试验装置 |
| 3.2 试验样机介绍 |
| 3.3 试验操作及过程 |
| 3.4 试验数据处理方法 |
| 3.4.1 试验数据采集 |
| 3.4.2 试验数据整理 |
| 3.4.3 试验结果不确定度分析 |
| 3.5 回热器性能测试结果与分析 |
| 3.5.1 高温侧流阻测试试验 |
| 3.5.2 低温侧流阻测试试验 |
| 3.5.3 换热性能测试试验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 板式回热器数值研究及结构优化 |
| 4.1 高温侧通道流阻数值模拟 |
| 4.1.1 数值计算模型及方法 |
| 4.1.2 控制方程及边界条件的处理 |
| 4.1.3 模型准确性验证 |
| 4.1.4 计算结果分析 |
| 4.2 低温侧通道流阻数值模拟 |
| 4.2.1 数值计算模型及方法 |
| 4.2.2 控制方程及边界条件的处理 |
| 4.2.3 模型准确性验证 |
| 4.2.4 计算结果分析 |
| 4.3 逆流换热区高温侧和低温侧通道流固耦合换热性能模拟 |
| 4.3.1 数值计算模型及方法 |
| 4.3.2 控制方程及边界条件的处理 |
| 4.3.3 模型准确性验证 |
| 4.3.4 计算结果分析 |
| 4.4 通道结构优化设计及分析 |
| 4.4.1 换热单元通道结构优化方案及数值方法 |
| 4.4.2 通道结构优化数值结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 回热型微型燃气轮机热力循环系统及其回热器性能研究 |
| 5.1 微型燃气轮机热力循环 |
| 5.2 建模平台介绍 |
| 5.3 燃气轮机性能仿真模型 |
| 5.3.1 压气机模型 |
| 5.3.2 燃烧室模型 |
| 5.3.3 透平模型 |
| 5.3.4 回热器模型 |
| 5.3.5 转轴模型 |
| 5.3.6 管路模型 |
| 5.4 建模方法验证 |
| 5.4.1 压气机和透平特性曲线 |
| 5.4.2 工质物性参数计算 |
| 5.4.3 模型正确性验证 |
| 5.5 板式回热器建模及其性能分析 |
| 5.5.1 板式回热器建模及验证 |
| 5.5.2 板式回热器整机性能分析 |
| 5.6 回热器性能对300kW级微型燃气轮机热力循环的影响 |
| 5.6.1 300 kW级微型燃气轮机有回热热力循环建模 |
| 5.6.2 回热器性能对热力循环的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 原表面式回热器CW型通道流动换热特性数值研究及熵产特性分析 |
| 6.1 环形CW型原表面式回热器结构 |
| 6.2 CW型通道几何结构参数对流动换热特性的影响 |
| 6.2.1 物理模型 |
| 6.2.2 控制方程与边界条件 |
| 6.2.3 参数定义 |
| 6.2.4 网格无关性验证与数值模拟方法验证 |
| 6.2.5 计算结果与讨论 |
| 6.3 CW型通道流固耦合换热熵产性能研究 |
| 6.3.1 物理模型 |
| 6.3.2 控制方程和边界条件 |
| 6.3.3 参数定义 |
| 6.3.4 网格无关性测试和模型正确性验证 |
| 6.3.5 计算结果与讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）Al2O3-CuO/H2O纳米流体传热实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 纳米流体热物性研究现状 |
| 1.2.2 纳米流体池内沸腾换热研究现状 |
| 1.2.3 纳米流体管内流动换热研究现状 |
| 1.2.4 混合纳米流体研究现状 |
| 1.3 本文主要研究目的及意义 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 主要创新点 |
| 第二章 水基纳米流体制备及热物性 |
| 2.1 水基纳米流体的制备 |
| 2.1.1 纳米流体的制备方法 |
| 2.1.2 纳米流体的稳定性及增强方法 |
| 2.1.3 样品的制备 |
| 2.2 工质参数计算 |
| 2.2.1 导热系数 |
| 2.2.2 纳米流体的黏度 |
| 2.2.3 纳米流体其他参数的计算 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 纳米流体池内沸腾换热特性 |
| 3.1 实验装置及方法 |
| 3.1.1 实验装置 |
| 3.1.2 实验流程 |
| 3.1.3 实验工况 |
| 3.2 实验数据处理 |
| 3.2.1 纳米流体沸腾传热系数和传热系数强化率 |
| 3.2.2 不确定度分析 |
| 3.3 池内沸腾换热机理分析 |
| 3.4 实验结果及分析 |
| 3.4.1 实验结果与Rohsenow关联式的对比 |
| 3.4.2 不同纳米流体池内沸腾传热特性曲线 |
| 3.4.3 起始沸腾过热度 |
| 3.4.4 不同纳米流体沸腾传热系数强化率 |
| 3.4.5 颗粒沉积的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 纳米流体管内流动换热研究 |
| 4.1 实验装置及方法 |
| 4.1.1 实验装置 |
| 4.1.2 实验流程 |
| 4.1.3 实验工况 |
| 4.2 实验数据处理 |
| 4.2.1 管内流动局部换热系数 |
| 4.2.2 管内流动平均换热系数 |
| 4.2.3 不确定度分析 |
| 4.3 纳米流体管内流动换热的基本特征和模型 |
| 4.3.1 纳米流体对管内流动换热的影响 |
| 4.3.2 纳米流体管内流动换热模型 |
| 4.4 传热实验结果及分析 |
| 4.4.1 验证实验 |
| 4.4.2 纳米流体管内流动传热实验结果 |
| 4.5 纳米流体管内换热的?分析 |
| 4.5.1 根据?平衡计算?损失 |
| 4.5.2 利用熵方法计算?损失 |
| 4.5.3 ?分析计算结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间发表论文和申请专利情况 |
| 附录 B 攻读硕士学位期间获得的学术和科技奖励 |
| 附录 C 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
（9）凹穴型复杂微通道换热器结构设计及流动与传热性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的和意义 |
| 1.2 微通道换热器结构设计研究进展 |
| 1.2.1 简单微通道结构研究进展 |
| 1.2.2 复杂微通道结构研究进展 |
| 1.3 微通道换热器流体流动与换热特性研究进展 |
| 1.4 微通道传热热力学研究进展 |
| 1.4.1 传热过程中场协同研究进展 |
| 1.4.2 传热热力学研究进展 |
| 1.5 论文研究主要内容 |
| 第二章 基于场协同原理的凹穴型微通道传热理论模型 |
| 2.1 传热热力学分析 |
| 2.1.1 场协同原理 |
| 2.1.2 凹穴型微通道熵产模型研究 |
| 2.1.3 凹穴型微通道热能传输效率模型研究 |
| 2.3 微通道流动与传热性能评价指标 |
| 2.3.1 流动特性评价指标 |
| 2.3.2 传热特性评价指标 |
| 2.4 直微通道与圆形凹穴型微通道数值模型 |
| 2.4.1 微通道物理模型 |
| 2.4.2 微通道仿真基本假设与网格划分 |
| 2.4.3 仿真边界条件 |
| 2.5 直微通道与圆形凹穴微通道模型验证 |
| 2.5.1 网格无关性验证 |
| 2.5.2 数值算法验证 |
| 2.6 直微通道与圆形凹穴微通道仿真结果与分析 |
| 2.6.1 流动性能分析 |
| 2.6.2 传热特性分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 凹穴型复杂微通道结构设计及仿真分析 |
| 3.1 凹穴形状对微通道性能影响分析 |
| 3.1.1 三种凹穴形状微通道物理模型 |
| 3.1.2 凹穴型微通道流动性能分析 |
| 3.1.3 凹穴型微通道传热性能分析 |
| 3.2 圆形形状对微通道性能影响分析 |
| 3.2.1 椭圆形凹穴微通道物理模型 |
| 3.2.2 椭圆形凹穴微通道流动性能分析 |
| 3.2.3 椭圆形凹穴微通道传热性能分析 |
| 3.3 凸肋圆形凹穴微通道性能分析 |
| 3.3.1 凸肋圆形凹穴微通道物理模型 |
| 3.3.2 凸肋圆形凹穴微通道流动性能分析 |
| 3.3.3 凸肋圆形凹穴微通道传热性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 凹穴型复杂微通道换热器仿真分析 |
| 4.1 凹穴型复杂微通道换热器结构设计 |
| 4.2 微通道换热器数值模型 |
| 4.2.1 微通道换热器三维模型 |
| 4.2.2 模型网格划分及控制方程 |
| 4.2.3 仿真边界条件 |
| 4.3 直微通道与凹穴型微通道换热器仿真结果与分析 |
| 4.3.1 流动性能仿真分析 |
| 4.3.2 换热性能仿真分析 |
| 4.4 凹穴参数对微通道换热器性能影响分析 |
| 4.4.1 三种凹穴形状对微通道流动与换热性能影响规律 |
| 4.4.2 圆形形状对换热器流动与换热性能影响规律 |
| 4.4.3 凸肋排布方式对换热器流动与换热性能影响规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 凹穴型复杂微通道换热器性能实验研究 |
| 5.1 凹穴型复杂微通道板制造 |
| 5.2 微通道换热器流动与传热性能测试方案设计 |
| 5.2.1 测试平台搭建 |
| 5.2.2 实验测试方案设计 |
| 5.3 直微通道与凹穴型微通道换热器实验结果与分析 |
| 5.3.1 流动性能实验研究 |
| 5.3.2 换热特性实验研究 |
| 5.4 凹穴参数对微通道换热器性能影响分析 |
| 5.4.1 三种凹穴形状对换热器流动与换热性能影响规律 |
| 5.4.2 圆形形状对换热器流动与换热性能的影响规律 |
| 5.4.3 凸肋排布方式对换热器流动与换热性能的影响规律 |
| 5.5 仿真与实验结果对比分析 |
| 5.5.1 三种凹穴形状对换热器的流动与换热性能的影响规律 |
| 5.5.2 圆形形状对换热器流动与换热性能的影响规律 |
| 5.5.3 凸肋排布方式对换热器流动与换热性能的影响规律 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（10）超临界CO2在螺旋管内冷却换热的（火用）分析及综合换热性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究目的及意义 |
| 1.4 本课题研究内容和方法 |
| 2 超临界CO_2在螺旋管内冷却换热实验系统 |
| 2.1 实验系统介绍 |
| 2.2 实验装置 |
| 2.3 测试段结构及运行工况 |
| 2.3.1 测试段结构 |
| 2.3.2 运行工况 |
| 2.4 实验步骤 |
| 3 实验结果分析与讨论 |
| 3.1 实验数据处理 |
| 3.2 实验台验证及不确定度分析 |
| 3.3 不同参数对换热系数的影响 |
| 3.3.1 热流密度的影响 |
| 3.3.2 质量流率的影响 |
| 3.3.3 压力的影响 |
| 3.3.4 螺旋管结构的影响 |
| 3.4 换热关联式的拟合 |
| 3.5 (火用)分析方法 |
| 3.6 由换热引起的(火用)损与摩擦引起的(火用)损的比较 |
| 3.7 不同参数对(火用)损的影响 |
| 3.7.1 热流密度的影响 |
| 3.7.2 质量流率的影响 |
| 3.7.3 压力的影响 |
| 3.7.4 螺旋管管径的影响 |
| 3.8 最优雷诺数关联式的拟合 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 螺旋管综合换热性能分析 |
| 4.1 换热性能评价准则(PEC)计算模型 |
| 4.2 运行工况对综合换热性能的影响分析 |
| 4.2.1 热流密度的影响 |
| 4.2.2 质量流率的影响 |
| 4.2.3 流体温度的影响 |
| 4.3 螺旋管结构参数对综合换热性能的影响分析 |
| 4.3.1 曲率的影响 |
| 4.3.2 管径和盘径的单独影响作用分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 主要结论和展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读学位期间参加的科研项目 |
| C.学位论文数据集 |
| 致谢 |
四、考虑热进口段时管内对流换热的熵产分析（论文参考文献）
- [1]水平管降膜蒸发器的(火积)耗散分析与优化研究[D]. 孙瑜. 大连理工大学, 2021
- [2]螺旋细通道内单相强化传热及流动沸腾传热研究[D]. 吴佩霖. 广西大学, 2021(12)
- [3]超临界压力CO2通道内流动换热特性研究[D]. 张海燕. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021
- [4]水平强化管内制冷剂冷凝与沸腾热力特性实验与数值模拟研究[D]. 唐苇羽. 浙江大学, 2021(01)
- [5]润滑油对三元非共沸混合工质R447A水平管管内流动沸腾传热特性影响研究[D]. 郭强. 天津大学, 2020(01)
- [6]水平T形管内非共沸工质分离特性及其应用性能研究[D]. 卢培. 天津大学, 2020(01)
- [7]微型燃气轮机回热器流动与换热特性研究[D]. 史旭升. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2020(08)
- [8]Al2O3-CuO/H2O纳米流体传热实验研究[D]. 贾壮壮. 昆明理工大学, 2020(04)
- [9]凹穴型复杂微通道换热器结构设计及流动与传热性能研究[D]. 侯亭波. 合肥工业大学, 2019(01)
- [10]超临界CO2在螺旋管内冷却换热的（火用）分析及综合换热性能研究[D]. 张亚东. 重庆大学, 2019(01)