摘要：热交换器在海洋石油油气处理设备中占比率很大,基于节能减排和设计空间限制双重要求,许多工况下热交换器的设计和布置较为困难,热交换器设计的高效化和小体积化具有较强现实意义。论文以实例平台热交换器为基础模型,利用传热学基本经验公式和基础知识建立数学模型,利用C语言和EDR进行数值求解,得到直观对比方案,以期得到最优设计。论文针对石油平台基本工况研究热交换器强化传热的效率和效果,具有普遍指导意义。

摘要：建立了微重力环境下管肋式空间辐射器传热过程的数学模型。求解了处于导热和辐射相耦合的复杂边界条件下的管内热载体的对流换热、管肋式空间辐射器的传热热阻、有太阳垂直照射和无太阳照射情况下单位长度辐射器的散热量及单位质量的散热量随肋片宽度的变化等。分析了管肋式空间辐射器的强化传热措施及其必要性，并以单位质量的散热量为优化目标，对管肋式空间辐射器的结构尺寸进行了优化分析，提出了强化传热的方法。

摘要：微通道液体流动与传热是一个典型的不可逆过程,有必要减小传递过程中的不可逆损失大小,提高其有效利用程度,属于'质'的范畴。首先,根据热力学第一及第二定律,推导出了熵产率及热能传输系数,指出降低微通道热沉内液体温度梯度净值可以提高热能的有效利用程度;然后,基于前期的研究基础,设计出新型复杂结构微通道热沉,并模拟其三维流动与传热过程,对比分析微通道热沉结构的变化对熵产率及热能传输系数的影响,结果表明降低流体温度梯度的净值可以减少热能不可逆损失的大小,使热沉底面温度更均匀,有利于延长微电子器件的寿命;最后,由强化传热因子、熵产率及热能传输系数的定义指出用强化传热因子来评价微通道的综合传热性能更合理,而应该用熵产率及热能传输系数来评价能量的不可逆大小及利用程度。总之,热力学第一定律为微通道的综合传热性能提供了评价标准,而热力学第二定律指出了影响微通道内部强化传热的本质因素,二者相互联系,为微通道的优化设计提供热力学理论。

摘要：随着电子设备的集成度和功率密度的提高,电子芯片的高功耗和高集成度将使电子设备的散热量不断增加。因此,散热已成为高性能电子设备性能发展的主要瓶颈之一。本文提出了一种含翼型导流肋微通道热沉,翼型导流肋可实现局部加速和冲击掺混的双重强化传热作用。采用ANSYS FLUENT数值分析了翼型导流肋的攻角、出射角、长度和数量等主要几何参数对微通道流动传热特性的影响规律。研究发现:相比攻角和出射角,肋长度和肋数量对微通道阻力与传热性能的影响更为显著,强化传热综合性能评价表明本文提出的含翼型分流肋的微通道相比光滑微通道可在相同压降的条件下获得更高的换热量。

摘要：管外含空气蒸汽冷凝是非能动安全壳热量导出系统工作的重要环节,为了提高系统的传热效率需要对空气-蒸汽冷凝强化传热进行研究。本文在压力0.2~1.3 MPa,壁面过冷度50~120℃,对管外径为19、25、38 mm的螺旋管外含空气蒸汽冷凝进行了实验研究。实验结果表明:螺旋管管径越小,换热系数越大,19 mm管的换热效果可达38 mm管的1.55倍;与竖直管相比,螺旋管强化换热效果受压力影响较大,压力越高,强化换热效果越好,0.2 MPa时换热系数较竖直管低3%左右,而1.3 MPa时比竖直管可强化65%左右。螺旋管有较好的强化换热效果,可对非能动安全壳热量导出系统的优化设计提供支持。

摘要：随着仿生学的发展,仿生技术具有较好的减阻、传热效果。受自然界鱼鳞启发,本文提出了3类仿生强化传热管,通过数值模拟研究了湍流状态下(雷诺数Re在15700~62900范围内)仿生强化传热管不同深度、间距和角度对管内流体流动传热特性的影响。结果表明,3类仿生强化传热管均具有良好的强化传热效果,深度越大、间距越小、角度越小,则强化传热效果越好。相同条件下,对仿生强化传热管综合性能和熵产进行分析发现,类型2仿生强化传热管的综合性能最优,其评价准则数(PEC)最大,功率损失最小。

摘要：采用去离子水作为冷却工质，实验研究了并联硅基扩缩微通道热沉内的流体流动与强化传热特性.基于微尺度强化传热机理，设计加工了两种并联硅基扩缩微通道热沉.通过测量流体的体积流量、进出口压降与温度、热沉底面加热膜温度，并以传统矩形直通道热沉为参照，获得了并联硅基扩缩微通道热沉在恒热流边界条件和不同体积流量工况下流体流动与对流传热特性参数.结果显示：相对于矩形直通道，并联硅基扩缩微通道热沉的表面传热系数可提高12.5%-85.1%，但摩擦因数只增加了-9.2%-31.4%.表明并联硅基扩缩微通道热沉具有优越的强化传热特性.

摘要：在窄间隙矩形通道内设置4对周期性分布的矩形块纵向涡发生器(LVG),研究该类通道和光通道内单相水介质流动阻力特性和对流传热特性。在雷诺数Re为310～4220范围内,纵向涡(LV)使得通道内流动提前由层流向紊流转化。在层流区,LV强化传热可达100.9%,摩擦阻力增大仅11.4%;在紊流区,LV强化传热可超过87.1%,摩擦阻力增大100.3%。LV可明显强化单相水传热,并引起摩擦阻力一定程度的增加。

摘要：分析了横向波纹管强化传热的原理,通过理论分析与实验研究建立了冷凝传热膜系数的计算式,并以此为依据,设计出高效节能的波纹管换热器.实践证明各项参数达到设计要求.

摘要：对装有新型强化传热管内插入物-立交盘的管路压降与传热情况进行了实验研究,并利用计算流体力学方法模拟了结构参数变化对传热及压降的影响。实验方面,通过不同黏度的测量物系,测定了Reynolds数为2×10-4～4×104时装有立交盘管路的压降,得到了摩擦系数与Reynolds数的关系曲线,并拟合了关联式,结果表明相同条件下装有立交盘的管路其压降为空管的7～40倍。其次,利用蒸气加热麦芽糖浆的传热实验,测量了水平放置与垂直放置条件下空管与装有立交盘时管路传热情况,拟合了相应的传热关联式,结果表明爬流条件下水平放置时传热强化倍数为2～3.5倍,垂直放置时传热强化倍数为2.5～4倍。最后,采用计算流体力学的方法,利用Fluent软件对立交盘的传热及流动过程进行了模拟研究,考察了结构参数变化对传热及压降的影响,整合了内外流道直径比及长径比对传热及压降的影响关联式,为立交盘的优化设计提供了理论依据。