超声波对管板式换热器的强化传热试验研究

发布时间：2017-11-23 21:09

本文关键词：超声波对管板式换热器的强化传热试验研究

【摘要】：换热器强化传热技术是的目前研究热点。本文探索了超声波强化传热技术,对小型管板式换热器的超声波强化传热特性进行了试验研究。分析了超声波技术在强化传热的基本原理,研制了超声波强化传热特性试验台并根据具体的试验平台,并以水为两侧流体介质进行了试验研究,分析了在不同流体流速与不同流体温度条件下超声波强化传热的能力。试验结果表明,随着流速的增大超声波强化传热效果会逐渐增加,但增加的幅度会随之减小并趋于稳定。研究结果还表明,随着流体水温度越高超声波强化传热效果越明显,试验中强化传热率最高可以达到126%。试验研究超声波作用功率与水的含气率对超声波强化传热的影响。试验结果表明,改变超声波的作用功率时强化率也会随之发生较大改变,当功率小于某一值时强化率会随作用功率的增加而明显增加,然而超过此功率后强化率会缓慢的趋于一个稳定值,再增加功率并无太大改观。此外含气率对强化率的影响也非常显著,介质中存在某一含气率,当实际含气率小于此值时可以显著提升强化传热效果,但高于此值时强化效果减弱。分析发现这都由于超声波空化作用造成的,高功率与高含气率均利于空化,但强化传热效果并不完全取决于空化效果。对超声波强化传热系统还进行了经济性分析,得出综合试验工况下的经济系数,表现为在试验中向超声波发生器输入额定的电能后换热器所获得的平均换热量的增加值与额定功率之比。最后,结合试验数据分析不同工况下的强化换热过程,总结出针对试验中所用换热器的超声波强化传热的最优参数,为超声波强化换热系统的设计与应用提供参考。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK124;TK172

【参考文献】

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