新型不锈钢波纹管性能及强化传热的实验研究

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波纹管内的流动与传热强化研究

波纹管内的流动与传热强化研究

第33卷第3期2006年北京化工大学学报JOURNAL OF BEI J IN G UN IV ERSIT Y OF CHEMICAL TECHNOLO GYVol.33,No.32006波纹管内的流动与传热强化研究肖金花 钱才富3 黄志新 安维峥(北京化工大学机电工程学院,北京 100029)摘 要:通过数值模拟和实验验证考察了流体在波纹管内的流动与传热情况,研究了不同的流体雷诺数、波形及管径大小对波纹管强化传热性能的影响,探讨了其强化传热机理。

研究发现,在湍流范围内,波纹管的强化传热倍数达到相同条件下直管的1178~3110倍,且最佳强化效果出现在Re =10000附近;文中拟合出的考虑波形影响的波纹管内传热准则方程,对波纹管的工程设计和应用具有一定的指导意义。

关键词:波纹管;数值模拟;实验验证;强化传热;准则方程中图分类号:TQ05115收稿日期:2005210218基金项目:北京市教育委员会共建项目(XK100100541)第一作者:女,1979年生,博士生3通讯联系人E 2mail :qiancf @ 作为一种新型高效管壳式换热器,波纹管换热器已越来越受到关注。

它与传统的管壳式换热器结构基本类似,区别仅在于用横截面周期性变化的波纹管代替了传统的直管作为换热管。

这种换热器具有传热效率高、不易结垢、热补偿能力强等优点。

其核心换热元件———波纹管,通常分为不锈钢波纹管和碳钢波纹管两种。

不锈钢波纹管是由薄壁不锈钢管从管内胀扩加工形成,而碳钢波纹管则由碳钢管从管外挤压成型,因此波纹管的纵截面可近似认为由大小圆弧相切组成,如图1所示。

图1 波纹管纵截面图Fig 11 Longitudinal section of the corrugated tubes波纹管换热器推出的时间还不是很长,国内外虽有一些学者对其进行了流动和传热方面的研究[127],但都不是很深入,关于其强化传热机理的研究,则更是鲜有报道。

波纹管换热器传热性能实验的教研启示

波纹管换热器传热性能实验的教研启示

波纹管换热器传热性能实验的教研启示
波纹管换热器是传热工程中广泛使用的换热器,主要用于空气加热和空气冷却,是传
热过程中最常用的一种换热器。

最近,我校的教研班进行了一次波纹管换热器的性能实验,下面我们就来看看本次实验的科学启示。

首先,在实验中,学院注重传热技术这一实验参数的设计严谨性,特别是在实验前需
要对换热器的装置进行检查和调整,确保换热器使用中各个参数,如实验流体流量,恒定
温度等,达到实验要求。

其次,实验过程中,学院提醒实验人员应采用严格的测试方法,搭配准确的控制装置
来观测各参数的变化,准确地确定性能实验的数据,并记录在实验报告中,做到数据正确
可靠。

再次,本次实验表明,换热效率与体积流量成正比,因此,在换热机械设备设计过程中,应根据换热器的实际工况,计算机成本,综合考虑换热器的大小和体积流量,并及时
进行技术升级,使换热效率更高。

最后,实验证实,合理的换热表面结构,气流型换热器的性能更优,因此,在换热器
的设计中,应设计可使波纹管尽可能分散地排布于螺旋换热器室内,以提高换热效率。

同时,应考虑提高气流流动型换热器的可靠性和可操作性。

总之,波纹管换热器性能实验不仅是本次实验学习的重要内容,更是可以提升学生实
践能力和科研能力的宝贵机会。

本次实验可以为换热器设计、利用和研究提供参考,为科
学研究工作nerstability。

提供了很多帮助。

不锈钢薄壁波纹换热管强度的有限元分析

不锈钢薄壁波纹换热管强度的有限元分析

不锈钢薄壁波纹换热管强度的有限元分析近年来,随着能源价格的上涨和环境污染的加剧,节能换热设备正在受到越来越多的重视。

不锈钢薄壁波纹管作为一种新型的换热设备,由于具有良好的换热性能和抗腐蚀性,目前已经被广泛应用于水力发电、核电、冶金、冷冻等领域。

然而,由于其薄壁厚度仅为几毫米,其强度特性需要经过正确的研究和分析才能得到正确的认识。

有限元分析作为一种综合的分析方法,可以用来研究不锈钢薄壁波纹管的强度特性。

有限元分析使用了一种数学模型,将物体分解为由多个有限小元素组成的大量体系,并利用数值方法和推导出的相关公式对每个小元的复杂的变形、拉伸和压缩等行为进行分析,从而精确地确定不锈钢薄壁波纹管的强度特性。

首先,设计及建立有限元模型。

基于实际情况,分析不锈钢薄壁波纹管的受力情况,采用Solidthinking Inspire软件进行建模,建立不锈钢薄壁波纹管的有限元模型,并进行网格的划分。

其次,设置作用力。

根据求解不锈钢薄壁波纹管强度特性的目的,分析不锈钢薄壁波纹管的受力情况,通过弹性分析分析组织应力的分布,设置不锈钢薄壁波纹管的作用力。

第三,确定材料参数。

不锈钢薄壁波纹管的材料参数和物理参数应仔细确定,同时要注意温度、压强等参数是否影响分析结果。

最后,进行数值模拟分析。

通过ANSYS有限元分析软件,根据有限元模型和所设置的材料参数,对不锈钢薄壁波纹管进行强度分析,求解结果,并对比实际试验结果,以确定不锈钢薄壁波纹管的强度特性。

通过以上分析,可以有效地利用有限元方法对不锈钢薄壁波纹管的强度特性进行研究。

通过精确的分析和模拟,可以获得有效的设计参数和技术参数,有助于提高不锈钢薄壁波纹管的质量和性能,以满足客户的要求。

综上所述,有限元分析对于研究不锈钢薄壁波纹管的强度特性具有重要意义,可以有效解决技术问题,为不锈钢薄壁波纹管的设计提供重要参考。

在有限元分析的基础上,可以开展更多的研究和应用,以改进不锈钢薄壁波纹管的设计和性能,开发新型的换热设备。

强化传热新技术及其应用第四章

强化传热新技术及其应用第四章

第四章 波纹管强化传热及术及应用传统管壳式换热器的换热管都是由直壁碳钢或不锈钢管所构成,使用一段时间后,管壁就会出现结垢,是传热系数降低,影响设备的传热效率和使用寿命。

20世纪90年代初波纹强化换热管问世后,在传热技术领域中出现了波纹管式换热器。

他是在继承传统管壳式换热器诸多优点的基础上,对传热元件作出改进,研制出的新型强化换热设备。

这种换热器采用波纹型强化换热管代替管壳式换热器中的直管,由于波纹管的波峰与波谷之间有一定的高度,管内流动呈等直径流束型和弧形流束型导致流速和压力周期性的变化,冷热流体流动时产生强烈扰动,使流体的流动状态达到充分湍流,从而破坏了边界和污垢层的实际厚度,故比直管的传热系数明显提高,成为一种新型,高效能的换热器。

近年来波纹管型换热器以其传热效果好,同时具有原传统的固定管板换热器结构简单,适用性强等优点在热点系统、化工、医药、食品等行业获得了广泛的应用。

[1、2]4.1 波纹管强化传热机理4.1.1 提高换热器传热系数的方法【3~7】对于管可是花惹起来说,强化传热主要是强化换热表面,波纹管是换热器是用波纹管取代原列管式换热器的光滑管来达到强化传热的目的。

为了解决传热系数低的问题,首先必须从理论上搞清传热系数低的原因,找出影响传热系数的主要矛盾。

根据传热学的基本公式Q=KF Δt m可知,增强传热的途径由3条:提高换热器的传热系数K ;加大换热器的换热面积F 和加大对数平均温差Δt m 。

加大换热器的换热面积和加大对数平均温差都不是最佳途径。

前者与换热器的结构关系较大,对一个换热系统来说,如一味地增加换热面积,势必会造成设备体积的庞大及成本的大幅度增加;而后者与流体进出换热器的工况有关,用热力学来分析,若只选择高对数平均温差,势必导致能耗的大幅度增加,因此这两条路径有时是得不偿失的。

传热系数K 是换热器的主要参数之一,长期以来,各国的科技共醉着一直致力于提高换热器传热系数的研究。

波纹管的传热机理及其换热性能研究

波纹管的传热机理及其换热性能研究

波纹管的传热机理及其换热性能研究波纹管作为一种新型换热元件,在众多领域中得到了广泛应用。

它相比于传统的换热器有着更高的换热效率、更小的体积和更广泛的适用范围等优点。

而了解波纹管的传热机理和换热性能,是我们研究和应用它的基础。

一、波纹管的结构和原理波纹管是由一根具有波纹形状的不锈钢或铜管制成,它的外表像是一根波浪形的铁丝。

在波纹管中,流体会不断地在里面流动,形成一个小小的旋涡,从而在管壁上形成动量传递和热量传递。

而波形管的结构特点,则使得其中的流体能够在不断的波动中,产生更大的振动和摩擦力,从而形成更强的对管壁的涡旋传热。

波纹管内的流体在流动时,会不断地受到管壁的阻力,从而产生摩擦力和流阻损失。

这些摩擦力和流阻损失使得流体内部的热交换变得更加密集和单纯。

同时,随着波形管的波动增加,管内的流体会不断地产生剧烈的抖动,从而使管内涡旋的传递变得更加强烈。

这样一来,波纹管内传热效率便得到了极大的提升。

二、波纹管的热传导特性研究在波纹管内,传热效率的高低与管壁材质、管壁厚度、流体参数等因素有关。

这些因素的相互影响,使得波纹管的热传导特性和换热性能变得更加复杂和多样化。

从波纹管的材质来看,不锈钢和铜两种材质都有着较为好的热传导性能。

不锈钢的强度和耐腐蚀性都较为好,而铜的导热性能则比不锈钢更高。

对于具体的使用场合,需要根据其特定的需求来选择材质。

从管壁厚度的角度来看,较为薄的管壁可以更好地进行传热,但同时也容易产生疲劳和损伤,从而引起泄漏和失效。

因此,在选择波纹管管壁厚度时,需要考虑传热性能和实用性的平衡。

波纹管内流体的流动状态和参数,如流速、温度、流量等也是影响波纹管热传导特性和换热性能的重要因素。

在流体中加入一些流体添加剂可以改变流体流动的状态,从而提高波纹管热传导特性。

同时,调节流量等参数也可以对波纹管的性能进行改进。

三、波纹管的换热性能研究波纹管换热器之所以能够被广泛使用,除了其传热效率高之外,还因为其优秀的换热性能。

不锈钢薄壁波纹换热管强度的有限元分析

不锈钢薄壁波纹换热管强度的有限元分析

不锈钢薄壁波纹换热管强度的有限元分析最近几十年来,不锈钢薄壁波纹换热管(即蒸汽换热管)被广泛应用于冷,制作食品,提高建筑能源利用率等行业,有着重要的地位。

然而,不锈钢薄壁波纹换热管的安全性和可靠性仍然是研究的热点,很多可能会出现在使用过程中的问题都有待调查。

不锈钢薄壁波纹换热管最重要的性能之一是强度。

通过改善强度,可以提高换热管的承受力,有效地避免换热管破裂和变形,从而提高其安全性和可靠性。

然而,改善强度这一过程比较复杂,需要考虑多种力学效应,如应力集中效应、波纹尖部结构等。

近年来,随着有限元分析技术的发展,有限元分析已成为研究不锈钢薄壁波纹换热管强度的有效手段。

以不锈钢薄壁波纹换热管的强度为研究对象,应用有限元分析法,可以研究出不同角度下换热管的强度及其影响因素,并给出相应的优化结构和设计参数,以最大限度地提高换热管的强度性能。

首先,有限元分析可以用来计算不锈钢薄壁波纹换热管的尺寸及其弯曲程度,从而推算出不同参数下的换热管强度。

其次,有限元分析可以用来模拟出不同类型的换热管,从而研究出换热管的强度最佳结构。

第三,有限元分析可以用来模拟换热管的实际工作条件,同时考虑多种因素,如温度、温差、压力等,从而给出最佳设计参数。

此外,有限元分析还可以应用于不锈钢薄壁波纹换热管的装配设计,使其与其他组件的结合更牢固。

有限元分析还可以计算出换热管不同处的静态、动态应力分布,有助于发现和避免可能出现的破裂点,进而提高换热管的耐久性。

总之,有限元分析可以用来研究不锈钢薄壁波纹换热管的强度,从而提高其安全性和可靠性。

然而,在实际应用中,还应考虑到其他方面,如换热性能、耐腐蚀性能等,并采用综合分析的方法,以达到最佳的结果。

通过有限元分析,不锈钢薄壁波纹换热管的强度性能得到了极大的提高,而这种更高的强度性能也有助于换热管的长期可靠使用。

在实际应用中,需要应用综合分析的方法,综合考虑换热管寿命、可靠性和安全性,以达到最佳使用效果。

波纹管换热器技术性能强化分析及其在电力供热领域的应用

波纹管换热器技术性能强化分析及其在电力供热领域的应用
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பைடு நூலகம்
术 的推 出形成 了一 整 套 强 化 传 热 机理 理论 , 传 统 有
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[ 国 有 色 (沈 阳) 金 机 械 有 限 公 司 ,辽 宁 沈 阳 1 O 4 ] 中 冶 l 1 1

要 : 文 阐述 了波 纹 管 换 热 器 强 化 传 热 机 理 理 论 , 述 了 与 传 统 壳 管 式 换 热 器 各 项 技 术 性 能 本 论 和 综 合 经 济 指 标 的 比较 , 析 了 热 交 换 设 备 的必 然 发 展 趋 势 和 不 断 技 术 创 新 的必 要 性 。 分
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第2 4卷第 3 期
20 0 8年 6月
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文章 编 号 :0 7 9 7 2 0 ) 3 0 0 4 1 0 — 6 X( 0 8 0 —0 4 —0

收 稿 日期 :0 7 l 一0 20一 O 5
作 者 简 介 : 守 杰 (16 - ) 吴 9 o ,男 , 学 专科 , 程师 , 期 从 事 特 种 设 备 技 术 和科 研 项 目管 理 。 大 工 长
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第 3期
壳管 式换 热器不 可 比拟 的 性 能 优势 , 时促 进 并 实 同

波纹管传热强化效果与机理研究

波纹管传热强化效果与机理研究
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Ab t a t F u d f w a d h a r se n a c ru a e u e i u r al a y e sr c : li o l n e t ta fr i o r g td t b s n me c l a l z d,t e i f e c f d f r n n i yn h n u n e o i ee t l e t n e Re n l sNu e d s u t r a a tr o e a e a e h a - a se o f ce twa t d e nr c y o d mb r a t cu a p r mee n t v r g e tt a n r l h r fr c e in s s i d,a d t e n i u n h
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收稿日期:2002-01-24;修订日期:2002-04-03基金项目:黑龙江省科委基金资助项目(200A006)作者简介:谭羽非(1962-),女,黑龙江哈尔滨人,哈尔滨工业大学副教授,博士后.文章编号:1001-2060(2003)01-0047-03新型不锈钢波纹管性能及强化传热的实验研究谭羽非,陈家新(哈尔滨工业大学机电学院,黑龙江哈尔滨150090)摘 要:新型不锈钢波纹管是经特殊工艺胀波凸起成型为多层波纹管,管内流动呈等直径流束型式和弧形流束型式,使流速和压力周期性的变化,冷热流体产生强烈扰动,实现了复合强化换热。

文中对该波纹管进行了承压能力试验,并在水-水换热条件下,对波纹管强化换热规律进行了实验研究,分析了新型波纹管的强化传热机理,并给出该管的优化尺寸范围,为波纹管在换热器中的应用提供了理论依据。

关键词:新型不锈钢波纹管;实验研究;强化传热中图分类号:TK172 文献标识码:A1 引 言近年来波纹管型换热器以其传热效果好,同时具有原传统的固定管板换热器结构简单、适用性强等优点,在热电系统、化工、医药、食品等行业获得了广泛的应用。

这种换热器采用波纹型强化换热管代替壳管式换热器中的直管,由于波纹管的波峰与波谷之间高度为10mm左右,管内流动呈等直径流束型式和弧形流束型式,导致流速和压力周期性的变化,冷热流体流动时产生强烈扰动,使流体的流动状态达到充分湍流,极大破坏了边界层和污垢层的实际厚度,因此比直管的换热系数明显提高,成为一种新型、高效能的换热器。

但目前在波纹管型换热器中采用的不锈钢波纹管,一般是由不锈钢无缝管胀制而成。

一方面由于波纹管流道变化的复杂性,目前对其强化换热机理的理论研究进行得极少;另一方面这种管的最大弱点是承压低、容易发生内漏[1]。

本文介绍一种新型不锈钢多层波纹管的结构,并通过传热和承压能力试验,分析了新型波纹管的传热机理,证明它能承受较高压力,具有较大传热导数,为波纹管在换热器中的应用提供了理论依据。

2 新型不锈钢多层波纹管的结构选取壁厚为δ=0.4~0.5mm的特种不锈钢板材,滚压卷成外径为D0=20~34mm的几种规格圆形薄壁光管,直径相差Δd=0.8~1.0mm,将焊缝错开套装成多层薄壁圆形光管,再经特殊工艺胀波凸起成型为多层波纹管,如图1的两层波纹管基本结构。

图1 双层波纹管换热元件3 试验分析为便于比较,试验用四种类型不锈钢管,其中1、2、4号为波纹管,且2号和4号管有相同尺寸和波形,但2号双层,4号单层,3号为直管且与1号基管外径相同,尺寸详见表1。

表1 不锈钢管的几何尺寸1号波纹管2号波纹管3号直管4号波纹管波峰/mm443232波距/mm262121基管外径/mm32253225壁厚/mm0.80.80.80.8层数双层双层双层单层有效管长/mm1900190019001900管程流道截面积/m20.0012560.0007020.0013430.000702管程流道截面积/m20.0018310.0011840.00157240.0011843.1 承压能力测试波纹管承受外压的试验,试验装置参照文献[2],如图2所示。

第18卷(总第103期) 热能动力工程 2003年1月图2 外压试验装置 为比较波纹管与直管承受外压的能力,在波纹管试件上留出直边200mm 。

试验测试了2号和4号波纹管。

测试方法为:先在壳体内充满水,排净壳体内的剩余空气,当发现接口b 出现连续水流后,用法兰盖密封好。

然后打压泵起动,当压力升至7.0MPa 时,4号管失效,而失效的部位在直边段。

在整个直边段全部失稳,被压扁成三瓣时,而带有波的部位没发现异常,压力升到8.0MPa ,波纹管处被压扁。

继续升压至9.5MPa ,才发现2号波纹管被压扁变形。

波纹换热管承受内压力的试验,主要是爆破试验以及检验管屈服时的屈服压力,仍选取2号和4号波纹管进行测试,试验结果:4号管:爆破压力P b =30.5MPa ,屈服压力P S =29.5MPa 。

2号管:爆破压力P b =40MPa ,屈服压力P S =34.8MPa 。

而外径Φ25的同等壁厚双层不锈钢直管,其承内压试验结果:爆破压力P b =23.8MPa ,屈服压力P S =25.4MPa 。

可见,波纹虽然是从直管发展而来,但其承受外压抗失稳能力以及承受内压抗爆破的能力均好于同厚度同材质的直管,而双层不锈钢波纹管比单层管有更强的抗外压和承内压能力。

3.2 传热及流动阻力的实验实验系统如图3所示,整个实验装置主要包括试验段(换热器)、加热器、泵、回水箱、管路系统、电加热系统和测量系统。

传热面两侧为水—水逆流运行,热流体走管程,冷流体走壳程。

冷、热流体逆流运行。

测试装置、测试流程、测试仪表、测试方法和计算方法等均符合《管壳式换热器》和Q/LJ201-1998《管壳式换热器性能测试方法》标准规定的要求。

试验中水流速度的范围在0.6~2.4m/s 之间,这一试验范围能够满足实际应用对速度范围的要求。

实验结果见图4和图5,分别是各管总传热系数、压降随流速变化的测试曲线。

图3 传热试验装置图图4 总传热系数随流速变化的测试曲线图5 各管管内压力降随流速变化的测试曲线试验结果分析如下:(1)1、2、4号波纹管总传热系数高于直管3,但管内流动阻力比直管大,且流速越高,流动阻力越大。

(2)在三种型号的波纹管中,4号波纹管总传热・84・热能动力工程 2003年系数最大,2号次之,1号最小,这是由于4号管为单层,导热热阻很小,且无接触热阻。

对于1号管,由于d2/d1过大(波峰值过高),导致流体流动产生脱流,降低了总传热系数,同时流动阻力也达到最大。

可见,虽然波纹管流动阻力比直管高,但总传热系数可达直管的2倍左右。

以总传热系数达最高值为目标函数,通过试验和计算机整理,得出双层波纹管最佳设计波峰、波距等参数的优化尺寸如下:d2 d1=1.3~1.5 L2L1=0.3~0.6L1d1=0.35~0.554 结论(1)新型不锈钢波纹管特殊的波峰与波谷设计,使流体沿流体方向在波峰处速度降低、静压增大;波谷处速度增加、静压减小,这样流体是在反复改变速度及压力梯度下进行,产生的旋涡极大的破坏了边界层的形成。

同时采用优化设计尺寸,能使总传热系数达直管2.5倍。

(2)特殊滚压工艺成形的双层波纹管,表面曲率大、可伸缩,产生结垢容易脱落,这就使其同时还具有较强的防垢和自动除垢能力。

(3)新型不锈钢波纹管采用双层设计,虽然总传热系数略有降低,但比单层管有更强的抗外压和承内压能力,在实际工程中已获得了成功的应用[3]。

参考文献:[1] T AN Y UFEI,CHE N J IAXIN.S tructure and mainly performance testanalysis of the new patternstainless steel multilayer corrugated tube[A].E nergy Conversion and Application[C].Wuhan:ICECA,2001.366-368.[2] 赵金星,丰艳春.波纹换热管的性能分析[J].管道技术与设备,1997,6(3):8-10.[3] 陈家新,谭羽非.压缩机中间冷却器采用不锈钢波纹管的试验研究[J].热能动力工程,2001,16(6):635-636.(渠 源 编辑)(上接第42页)颗粒两相流动的湍流强度会随粒径的减小而增加。

在靠近壁面的区域,两相流的流场湍流强度较大,而且对粒径较小的颗粒,其脉动速度的分布将出现脉动和随机分布的特征。

(2)0~100μm颗粒的存在将会对气相流场的分布产生显著的影响。

在管流的主流区域,颗粒将会抑制气相的流动速度。

而在壁面附近颗粒的存在将会影响原有的气体湍流结构,由于尾迹区的产生和破碎,两相流中气流的速度较单相流动增加。

参考文献:[1] 张金成.湍流热边界层内超细颗粒运动的实验研究[D].北京:清华大学,2001.[2] E LG H OBASHI S,ABOU2ARAB T,RIZK M,et al.Prediction of theparticle2laden jet with a tw o2equation turbulence m odel[J].I nt JMultiph ase F low,1984,10(6):697-710.[3] PARTH AS ARATHY R N,FE ATH G M.Turbulence m odulatin in ho2m ogeneous dilute particle2laden flows[J].J F luid Mech,1990,220(11):485-514.[4] RASHIDI M,HETSRONI G,BANER J EE S.Particle2turbulence in2teraction in a boundary layer[J].I nt J Multiph ase F low,1990,16(6):935-959.[5] T S U J I Y,M ORIK A W A Y.LD V m easurem ents of an air2s olid tw o2phaseflow in a h oriz ontal pipe[J].J F luid M ech,1982,120(7):385-409. [6] LI LJ EG RE N L M,V LACH OS N ser velocmetry measurements ina horiz ontal gas2s olid pipe flow[J].Experiments in F luids,1990,9(4):205-212.[7] K AFT ORI D,HETSRONI G,BANER J EE S.Particle behavior in theturbulent boundary layer,I.M otion,depostition,and entrainment[J].Phys F luids,1995,7(5):1095-1106.[8] K AFT ORI D,HETSRONI G,BANER J EE S.Particle behavior in theturbulent boundary layer,Ⅱ.Velocity and distrution profiles[J].PhysF luids,1995,7(5):1107-1121.[9] RUDINGER G.Fundamentals of gas2particle flow[M].New Y ork:E l2sevier Scientific Publishing C om pany,1980.[10] LEE S,DURST F.On the m otion of particles in turbulent duct flows[J].I nt J Multiph ase F low,1982,8(2):125-146.[11] LEE S,SRINIV AS A N J.LD A technique for in situ simultaneous velocityand size m easurem ents of large s pherical particles in a tw o2phase sus pen2 sion flow[J].I nt J Mu ltiph ase F low,1982,8(1):47-57.[12] BACH A LO W D,H OUSER M J.Development of the Phase/D opplerspray analyer for liquid drop size and velocity characterizations[A].20th joint propulsion conference,AIAA/SAE/ASME[C].Cincin2 nati:AIAA Paper,1984.3705-3717.[13] 王 磊.应用PDA测量多重旋转气固两相流流场[J].流体机械,1999,27(9):9-12.[14] 邱建荣,马毓义.用PDA测量两相湍流流场时固体粒子的选择[J].气动实验与测量控制,1994,8(1):54-59.[15] 马仲明.激光相位多普勒(PDA)超高速信号处理器的研制[J].仪器仪表学报,1996,17(1):61-66.[16] 王光华.利用PIV技术对非光滑表面湍流边界层的实验研究[J].航空学报,1994,20(5):409-415.(渠 源 编辑)・94・第1期 谭羽非,等:新型不锈钢波纹管性能及强化传热的实验研究水平直管道中气体—颗粒两相流实验研究=An Experimental Study of G as 2granule Tw o 2phase Flow s in a H orizontal Straight Pipeline [刊,汉]/X UE Y uan ,Y AO Qiang ,ZH ANG Jin 2cheng (Department of Thermal Energy Engineering ,Tsinghua University ,Beijing ,China ,P ost C ode :100084)//Journal of Engineering for Thermal Energy &P ower.-2003,18(1).-39~42,49The flow field of gas 2granule tw o 2phase flows was measured by using a laser technique.During a test with the help of a three 2dimensional particle dynamics analyzer measurements were taken of the hourly average speed of glass micro 2pearls consisting of 02100μm granules and a pulse speed distribution with the v olume fraction of the granule phase being be 2tween 10-4and 10-5.The test results indicate that even for granules with a diameter less than 100μm their existence in the gas 2phase flow field will still give rise to a change in turbulent flow field structure.It has als o been observed during the test that the turbulent 2flow intensity of gas 2granule tw o 2phase flows will increase with the decrease in granule diame 2ter.Furtherm ore ,regarding the distribution of pulsation speed the characteristics of pulsation and random distribution can be observed in the neighborhood of tube wall surfaces.K ey w ords :gas 2granule tw o 2phase flow ,turbulent flow ,particle dynamic analyzer加热上升管内相及相界面密度径向分布特性实验研究=An Experimental Study on the Characteristics of Phase and I nterphase 2density R adial Profile in a H eated Riser Tube [刊,汉]/S UN Qi ,Y ANG Rui 2chang (Ther 2mal Energy Engineering Department ,Tsinghua University ,Beijing ,China ,P ost C ode :100084),ZH AO Hua (National K ey Laboratory of Bubble Physics and Natural Circulation under the China National Nuclear P ower Research and Design Academy ,Chengdu ,China ,P ost C ode :610041)//Journal of Engineering for Thermal Energy &P ower.-2003,18(1).-43~46With the help of a dual 2sens or optical probe measured and studied were the radial profile characteristics of both the v oid fraction of steam 2water dual 2phase flow and the interphase density in a heated riser tube.On the basis of test results the basic law of the phase and interphase density radial 2profile was investigated.Through the investigation it is found that the v oid fraction of the tw o 2phase flow in the heated riser tube exhibits in the radial direction a non 2uniform distribution.De 2pending on different operating conditions ,the v oid fraction distribution on the whole diameter may assume an approximate U 2shape ,saddle shape ,or an approximate arc shape with a central zone located higher than a near 2wall zone.The inter 2phase density along the whole diameter features an approximate U 2shaped distribution.K ey w ords :tw o 2phase flow ,v oid fraction ,interphase density ,optical probe新型不锈钢波纹管性能及强化传热的实验研究=An Experimental Study of the Perform ance of N ovel Stainless Steel 2m ade Corrugated Tubes and Their I ntensified H eat T ransfer [刊,汉]/T AN Y u 2fei ,CHE N Jia 2xin (Electro 2mechanical C ollege under the Harbin Institute of T echnology ,Harbin ,China ,P ost C ode :150090)//Journal of Engi 2neering for Thermal Energy &P ower.-2003,18(1).-47~49C orrugated tubes made of a new type of stainless steel are multi 2layer ones fabricated by the use of a special technique in 2v olving a concave wave formation process.In 2tube flows are of an equal 2diameter flow cluster type and arc 2shaped flow cluster type ,which can introduce a periodic change of flow speed and pressure.With the production of an intensive per 2turbation between cold and hot fluids a com pound intensified heat exchange is realized.The corrugated tubes were tested for their pressure 2bearing capacity and an experimental study of intensified heat exchange law was performed under water 2water heat exchange conditions.The intensified heat exchange mechanism of the corrugated tubes was analyzed and an applicable range of optimized dimensions determined for the tubes ,thus providing a theoretical basis for the use of corru 2gated tube 2based heat exchangers.K ey w ords :corrugated tube made of a new type of stainless steel ,experimental study ,intensified heat trans fer薄层毛细多孔介质湿区干燥过程相变传热传质常压模型=Phase 2transform ation H eat T ransfer and Mass T ransfer Constant 2pressure Model for the Drying Process of a Thin 2layer C apillary Porous Media Wet 2region [刊,汉]/LU T ao ,SHE N Sheng 2qiang (P ower Engineering Department ,Dalian University of Scien e &T echnology ,・701・第1期 英 文 摘 要。

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