【摘 要】
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本文对超临界二氧化碳在竖直细圆管中的对流换热进行了实验研究,研究了入口温度、流体流量、热流密度及浮升力等对换热的影响.结果表明,超临界压力条件下流体的进口温度、流量和热流密度对对流换热有很大的影响.当流量比较大而热流密度比较低时,物性的变化相对较弱,计算结果与实验数据基本吻合;而当流量比较小而热流密度比较高时,物性的变化相当剧烈,计算结果与实验数据有很大差异.由于变物性的影响,不同工况之间即使进口
【出 处】
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中国工程热物理学会传热传质学学术会议
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本文对超临界二氧化碳在竖直细圆管中的对流换热进行了实验研究,研究了入口温度、流体流量、热流密度及浮升力等对换热的影响.结果表明,超临界压力条件下流体的进口温度、流量和热流密度对对流换热有很大的影响.当流量比较大而热流密度比较低时,物性的变化相对较弱,计算结果与实验数据基本吻合;而当流量比较小而热流密度比较高时,物性的变化相当剧烈,计算结果与实验数据有很大差异.由于变物性的影响,不同工况之间即使进口温度和热流密度的差别不大,其对流换热也可能有很大差别.随着热流密度的增大,浮升力有可能使湍流对流换热恶化;但是当热流密度进一步增大时,对流换热又逐步改善.
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本文阐述Nafion质子交换膜中的离子团聚表面能的构成情况,并将表面能对团聚内部水区域质子传递的阻碍效果用一个等效场强E来表示.在此基础上推导出水含量对Nafion膜质子传导系数λ的影响效果,同已有模型相比,更好地与实验结果相符.
为研究外磁场对自然对流换热的影响规律,本文对外磁场作用下封闭方腔内自然对流换热进行了数值模拟,并用场协同原理进行了分析,指出自然对流换热的差异是由场协同状况的不同引起的,适当的外磁场的引入可不同程度地改善自然对流换热的场协同状况.研究表明,场协同原理应用于外磁场作用下自然对流换热的分析,可有效揭示外磁场强化自然对流换热的本质.
导出对流换热整体换热性能参数Nu与局域时均参数的关系式,并进行了数值验算验证,将对流换热的场协同理论扩展至湍流换热.分析了管内对流换热的特点,并根据场协同理论提出强化湍流换热的方法.研发出一种新型强化换热管——交叉椭圆管,既适合于层流换热强化也适合于湍流换热强化,其强化传热效果显著而流阻较小.
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