摘要：超临界CO_(2)在核能发电、太阳能发电、低温制冷、航空航天等领域有着重要应用。目前对超临界CO_(2)管内对流换热的研究大多在临界点温区附近,而在远离临界点高温高压条件下的超临界CO_(2)换热规律尚不明晰。在高温高压下进行了数值模拟研究,探究了质量流量、入口温度、系统压力、热流密度和管径对对流换热系数的影响,并分析了由这些工况变化引起的浮升力和流动加速效应对换热特性的影响。结果表明:随着质量流量、入口温度、系统压力和热流密度的增加,对流换热系数增大;在不同热流密度条件下,流体的对流换热系数差值沿流动方向逐渐扩大;对流换热系数随着管径增大而减小。相较于临界点附近的换热规律,热流密度和管径对对流换热系数的影响存在差异。总体而言,压力对对流换热系数的影响相对较小。该研究对理解和完善超临界流体换热规律、指导高效安全换热器设计具有重要意义和工程价值。

摘要：为有效利用城市污水热能,以污水源热泵系统中的流动工质——城市污水为研究对象,通过理论分析的方法,对其层流状态下的换热特性进行理论推导和实验验证.结果表明:污水作为热泵的冷热源,有良好的换热特性,推导得出的换热准则关联式h=4.53λ/D,为污水源热泵系统设计提供依据,同时为应用污水余热技术提供理论基础.

摘要：通过提高U型通道气体压力到500k Pa以上,将实验雷诺数Re和旋转数Ro范围分别扩展到10000~70000和0~2.0,从而匹配真实发动机转子叶片的工作条件。在此基础上实验研究了高旋转数下带直肋的、方形截面的U型通道的换热特性。研究结果表明：第一通道前缘面的努塞尔数比随旋转数的增大先下降后增强,该临界旋转数为定值Roc=0.26;随着旋转数的增大,第二通道前缘面的努塞尔数比一直高于后缘面,与光滑通道中的换热规律不同;随着旋转数的增大,第二通道内外侧面努塞尔数比的差异逐渐减小,在临近出口处几乎没有差异,与光滑通道相比正好相反。

摘要：针对早期旋转盘腔换热特性研究中常忽略压缩性和耗散效应影响的研究方法,在定几何、常物性、可压缩、有耗散假设下,对描述旋转盘腔系统的控制方程进行了无量纲分析,得到除无量纲空间位置外的7个无量纲准则数。利用数值模拟的方法探究了中心进气转静系盘腔换热特性对7个无量纲参数的敏感性。结果表明:在本文研究的某些工况内,反映进口耗散效应的埃克特准则与反映转盘热边界的基比切夫准则以及固体的无量纲导热系数对努塞尔数的影响程度与旋转雷诺准则同量级。根据本文分析结果,给出了早期旋转盘腔换热特性研究成果在先进航空发动机旋转盘腔设计工作中应用的注意事项和工程建议。

摘要：针对低纬度岛屿地区全年温度高、湿度大,空调全年运行时间长而常规能源运输成本高,传统高能耗空调系统难以适应的问题,提出一种利用深层海水供冷的闭式空调系统。根据换热特性的差异,将换热管道分为沿程垂直换热管道和海底换热盘管两部分,通过数值模拟研究管径、流速等参数对垂直管段和海底换热盘管段传热性能的影响。研究结果表明:垂直管段管径在0.6 m以内,流速在1~2 m/s范围可保证较高的换热性能;对于海底换热盘管段,最佳管径为0.025~0.050 m,最佳流速为0.4~0.8 m/s。在此基础上建立适用于垂直管段优化设计的费用年值数学模型,计算其比摩阻、流速,形成设计用水力计算表,并给出适用于海底换热盘管段工程设计的设计线算图及其修正公式。

摘要：为匹配真实发动机转子叶片的工作条件,将实验回转通道气体压力提高到500kPa以上,使雷诺数和旋转数范围分别扩展到10 000～70 000和0～2.08.在此基础上通过实验方法研究了高旋转数下带45°倾角斜肋的方形截面回转通道的换热特性.结果表明：回转通道的第1通道前缘面传热系数随旋转数的增大先减小,在达到临界旋转数后换热随旋转数增大而增强;低旋转数下,回转通道的第2通道前后缘面换热差异较小,随着旋转数的增大,前缘面换热始终强于后缘面,这种换热特性与光滑通道完全不同.

摘要：为研究截面形状和旋转效应对高压涡轮动叶内部冷却通道换热的影响,对雷诺数为10 000~50 000,旋转数为0~2.09,通道转角为0°、22.5°、45°的带直肋双流程梯形截面通道换热特性进行了实验研究。结果表明:静止状态下,在第一通道,梯形通道后缘换热强于前缘;在第二通道,前、后缘换热区别不大,后缘的换热略强于前缘。旋转状态下,对0°通道转角,随旋转数的增大,第一通道的后缘面换热仍强于前缘面和外侧面,且差异更明显;第二通道前缘换热相对后缘增强。在较高旋转数(旋转数大于1)时,0°通道转角工况的换热最强,45°转角最弱。

摘要：基于元体能量平衡法建立了垂直U型埋管的传热模型,模型考虑了流体温度的沿程变化,并通过引入热干扰角与等效传热间距反映两管脚间的热干扰问题,使之更符合实际的传热情况。通过所建模型对U型埋管的换热特性进行了数值模拟,结果表明:增加土壤与回填物导热系数、管脚间距、管内流体流量及减小管脚热干扰角与进口流体温度(供热工况下)均可以增强埋管的换热效果,其中土壤导热性影响最为显著。但回填物导热系数不可无限制增大,其大小还要考虑对增强管脚间热干扰的影响及其与管脚间距的相互关联性。同时,流量的增加要考虑对流动阻力增加的限制,可以采用变流量设计来进行调节与优化。此外,为了充分发挥地源热泵的能效,实际设计应该考虑埋管、热泵及负荷三者间的相互匹配性。

摘要：为了深入了解冲击冷却在涡轮叶片前缘的应用效果,建立了其附近梯形内冷通道的放大模型,对冲击冷却进行试验研究,测量腔内流场和壁面换热特性,在已掌握流动结构的基础上进行换热分析,更好地理解此类受限通道内冲击冷却的强化换热机理,为更高效的内冷通道设计提供参考。使用热电偶对通道靶面温度进行了详细测量,研究射流角度、横流和射流雷诺数对靶面换热努塞尔数的影响规律。结果表明:较低位置射流对靶面具有较强的冲击作用,而较高位置射流未对靶面形成冲击;射流入射角度的增加会提高较低位置射流在靶面上的冲击换热能力,对较高位置射流的换热没有明显影响;较强的横流将严重削弱靶面冲击区的换热能力,射流雷诺数的增加将大幅提高整个靶面上的换热能力;换热试验结果与前期研究的流场分析结论非常一致。

摘要：有机工质跨临界循环或超临界循环的系统优化及应用设计,要求掌握有机工质在超临界压力下的传热特性,而目前这方面的研究还很有限。文中在设计、建立超临界有机工质传热特性研究实验装置的基础上,对有机工质HFC134a开展了超临界压力下管内换热特性实验研究,特别包含了工质流向为下降流情形的实验测量。结果表明：无论工质流向为竖直上升流还是竖直下降流,HTC均随热流密度增加而减小,随质量通量增大而增大;相同热流密度、压力条件下,上升流与下降流两种流向下HTC间的差别,随质量通量增大而减小。对上升流和下降流而言,在浮升力影响较小的实验工况下,HTC随压力的增加而减小,而在浮升力显著的工况下,HTC随压力增加呈现出先增加后减小的趋势。根据实验数据拟合得到了R134a超临界压力下的HTC关联式,该关联式适用于上升流及下降流,拟合精度为平均偏差-2%,均方根偏差11%。