并联小通道流动沸腾干涸特性研究
发布时间：2021-10-12 12:32
小通道换热器具有的换热效率高,易于密封和体积小的优势,使其在航空航天、电子设备、化学制备等领域展现出巨大的潜力,因此本文将针对并联小通道沸腾流动过程中的干涸特性进行研究。本文采取实验探究的方法,探究制冷剂R141b在并联小通道换热器（换热器由9个并联的2×2×250mm的小通道并联而成）的干涸特性。本文首先对并联小通道在沸腾传热过程中的干涸特性进行研究。通过可视化观察,发现并联小通道在沸腾传热过程中会依次泡状流、弹状流、环状流、干涸和雾状流五种不同流型。对五种流型下的温度信号进行计算,发现在小通道沸腾传热过程中,环状流的换热系数最高,传热效果最佳,而当通道内出现干涸现象时,通道的传热效果明显下降。本文通过分析不同流型下的压差信号来揭示通道内的动力学特性。由于沸腾传热过程中属于混沌现象,因此本文借助三种信号分析方法（AOK-TFR分析法、AR-功率谱图分析法和递归图分析法）对压差信号进行频域分析。并且基于动力学分析,通过对递归特性参数归纳,总结,获得基于压降信号的干涸预警预测模型为:RR<0.38,DET>0.65,并且LAM>0.82。当某一流型压降信号的递归特性参数...
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１实验系统图??实验工质在整个实验系统中的循环为：泵体将制冷工质Ｒ１４１ｂ从储液罐中抽出，流??
?东北电力大学工学硕士论文???璃、并联小通道和底座四个部分组成。实验段底部放置加热板，通过调节变压器改变加热??功率。底座和通道材料为６０６３－Ｔ５型铝材。实验需要对通道的内部铜丝直径进行变换，因??此通道通过螺栓进行压合连接，实现通道可拆换的目的。为了防止通道泄漏，需要在实验??通道中添加密封圈；考虑到实验工质Ｒ１４１ｂ有一定腐蚀性，为了防止密封圈与制冷剂发??生反应，密封圈的材料选择为聚四氟乙烯。该材料的化学性质稳定，且易于成型是理想的??密封结构。通道上层的石英玻璃是为了方便观测通道内的流型变化。在实验过程中需要添??加电场力，因此在每个小通道正中间的顶部布置一根铜丝，用来构建电场环境，电场力的??大小通过直流电压源的输出大小来调节。同时在通道进出口放置固定架，通过固定架来调??整铜丝的位置。??底座｜?１??（ａ）实验段结构示意图??｜Ｗ？｜?Ｗｃ?｜Ｗ？??丨?Ｉ?：Ｔｄ？??（ｂ）小通道结构示意图??图２－２实验段示意图ｄ２??－８－??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]小通道并联管干涸热动力学特性实验[J]. 李洪伟,王亚成,洪文鹏,孙斌. 北京航空航天大学学报. 2019(08)
[2]微肋阵通道流动沸腾换热与压降特性[J]. 杜保周,李慧君,郭保仓,孔令健,刘志刚. 化工学报. 2018(12)
[3]开式并联微通道中流动沸腾换热的实验研究[J]. 赵亚东,张伟,邬智宇,孙远志,徐进良. 工程热物理学报. 2018(07)
[4]自然循环临界热流密度实验现象及分析[J]. 彭传新,陈炳德,卓文彬,昝元锋,刘亮,黄彦平,徐建军. 核动力工程. 2017(03)
[5]并联细通道夹套内流量分配、流场及阻力特性研究[J]. 朱礼,冯振飞,何荣伟,林清宇,覃杏珍,覃宇奔,黄祖强. 广西大学学报(自然科学版). 2016(03)
[6]低流量下阵列式微通道对流沸腾特性实验研究[J]. 耑锐,李红兵,王文,张亮. 低温工程. 2016(03)
[7]微通道内流动沸腾不稳定性影响因素实验研究[J]. 宗露香,徐进良,刘国华. 高校化学工程学报. 2015(01)
[8]CO2微细通道流动沸腾换热干涸特性[J]. 吴昊,柳建华,张良,姜林林,丁杨,梁亚英. 化工学报. 2015(05)
[9]并联硅基扩缩微通道内气液两相间歇流型与压降特性[J]. 柴磊,夏国栋,李健,周明正. 北京工业大学学报. 2014(01)
[10]微通道中纳米流体流动沸腾换热性能研究[J]. 徐立,李玉秀,徐进良,刘国华. 高校化学工程学报. 2011(04)
博士论文
[1]微小槽道内微孔壁面逸出气泡动力学行为及特性[D]. 谢建.重庆大学 2013
[2]微通道中液氮流动和换热特性研究[D]. 齐守良.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]制冷系统中微通道流动沸腾传热特性研究[D]. 张瑞达.华南理工大学 2014
[2]微通道内流体流动和换热特性的实验研究[D]. 侯亚丽.河北工业大学 2007
本文编号：3432587
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１实验系统图??实验工质在整个实验系统中的循环为：泵体将制冷工质Ｒ１４１ｂ从储液罐中抽出，流??
?东北电力大学工学硕士论文???璃、并联小通道和底座四个部分组成。实验段底部放置加热板，通过调节变压器改变加热??功率。底座和通道材料为６０６３－Ｔ５型铝材。实验需要对通道的内部铜丝直径进行变换，因??此通道通过螺栓进行压合连接，实现通道可拆换的目的。为了防止通道泄漏，需要在实验??通道中添加密封圈；考虑到实验工质Ｒ１４１ｂ有一定腐蚀性，为了防止密封圈与制冷剂发??生反应，密封圈的材料选择为聚四氟乙烯。该材料的化学性质稳定，且易于成型是理想的??密封结构。通道上层的石英玻璃是为了方便观测通道内的流型变化。在实验过程中需要添??加电场力，因此在每个小通道正中间的顶部布置一根铜丝，用来构建电场环境，电场力的??大小通过直流电压源的输出大小来调节。同时在通道进出口放置固定架，通过固定架来调??整铜丝的位置。??底座｜?１??（ａ）实验段结构示意图??｜Ｗ？｜?Ｗｃ?｜Ｗ？??丨?Ｉ?：Ｔｄ？??（ｂ）小通道结构示意图??图２－２实验段示意图ｄ２??－８－??
第２章实验装置与实验方案介绍??卜丨ｒ丨丨，１１?Ｌ?＿Ｊ?Ｉ??图２－３实验段实物图??图２－２（ｂ）为并联小通道结构示意图，通道进出口处开有直径为８ｍｍ的工质进出口孔，??同时在两侧开有直径为６ｍｍ的测温孔和测压孔，用来测量工质进出口温度和压力。为了??研究制冷剂Ｒ１４１ｂ在小通道中的沸腾传热特性，探究不同铜丝直径对通道内工质的流型??的变化影响，设计实验通道具体结构尺寸如表２－１?（小通道宽Ｗｃ、小通道高Ｈｈ、小通道??肋宽Ｗｗ、并联小通道宽Ｗ、并联小通道高Ｈ、并联小通道Ｌ），实验中用于搭建电场所??用的铜丝的直径分别为０．１ｍｍ和０．６ｍｍ：??表２－１小通道尺寸表??通道内?Ｗｃ?Ｗｗ?Ｈ?Ｌ?Ｈｈ?Ｗ??尺寸?（ｍｍ）?（ｍｍ）?（ｍｍ）?（ｍｉｎ）?（ｍｍ）?（ｍｍ）??１?２?２?２?２５０?３０?６０??通道底座上开有８个测温孔用来检测壁面温度，８个孔的位置如图２－４所示，通道上??排测温孔与下排测温孔间的距离为３ｍｍ，孔径为２ｍｍ。每个测温孔内都装有ＰＴ１００热电??偶。热电阻采集到的壁面温度信号为电压信号，需要通过信号转换器转换为温度信号，最??终通过计算机对采集到温度信号进行记录。??丨?／?、??！＇！?！＇；??｜１１?〇?〇?〇?〇?｜１１??ｌ！ｉ?Ｑ?０?０?Ｑ?ＩＩＩ??１１１?！?！?！?Ｉ?１１１??蜉?！?２１５?｜?１７０?！?８０?｜?３５?§?螺??Ｉ?！?！?１——―二二璧栓??！?口??图２－４通道底座温度测量点位置示意图??２．３实验系统主要设备??（１）压力变送器??为了对并联小通道进
【参考文献】：
期刊论文
[1]小通道并联管干涸热动力学特性实验[J]. 李洪伟,王亚成,洪文鹏,孙斌. 北京航空航天大学学报. 2019(08)
[2]微肋阵通道流动沸腾换热与压降特性[J]. 杜保周,李慧君,郭保仓,孔令健,刘志刚. 化工学报. 2018(12)
[3]开式并联微通道中流动沸腾换热的实验研究[J]. 赵亚东,张伟,邬智宇,孙远志,徐进良. 工程热物理学报. 2018(07)
[4]自然循环临界热流密度实验现象及分析[J]. 彭传新,陈炳德,卓文彬,昝元锋,刘亮,黄彦平,徐建军. 核动力工程. 2017(03)
[5]并联细通道夹套内流量分配、流场及阻力特性研究[J]. 朱礼,冯振飞,何荣伟,林清宇,覃杏珍,覃宇奔,黄祖强. 广西大学学报(自然科学版). 2016(03)
[6]低流量下阵列式微通道对流沸腾特性实验研究[J]. 耑锐,李红兵,王文,张亮. 低温工程. 2016(03)
[7]微通道内流动沸腾不稳定性影响因素实验研究[J]. 宗露香,徐进良,刘国华. 高校化学工程学报. 2015(01)
[8]CO2微细通道流动沸腾换热干涸特性[J]. 吴昊,柳建华,张良,姜林林,丁杨,梁亚英. 化工学报. 2015(05)
[9]并联硅基扩缩微通道内气液两相间歇流型与压降特性[J]. 柴磊,夏国栋,李健,周明正. 北京工业大学学报. 2014(01)
[10]微通道中纳米流体流动沸腾换热性能研究[J]. 徐立,李玉秀,徐进良,刘国华. 高校化学工程学报. 2011(04)
博士论文
[1]微小槽道内微孔壁面逸出气泡动力学行为及特性[D]. 谢建.重庆大学 2013
[2]微通道中液氮流动和换热特性研究[D]. 齐守良.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]制冷系统中微通道流动沸腾传热特性研究[D]. 张瑞达.华南理工大学 2014
[2]微通道内流体流动和换热特性的实验研究[D]. 侯亚丽.河北工业大学 2007
本文编号：3432587
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