船用竖管升膜蒸发海水淡化系统热力性能分析

提出一种船用多效竖管升膜蒸发海水淡化系统;构建热力过程数学模型,考虑海水沸点升高和蒸汽阻力压降等引起的传热温差损失;采用对比研究的方式,计算分析相同淡水产量下,有无热力蒸汽压缩时,首效加热蒸汽温度、末效蒸发温度、浓缩比对系统造水比、比传热面积、比冷凝水量等热力性能的影响.结果 表明:竖管升膜蒸发海水淡化系统具有大温差传...     

改性铝合金在蒸馏法海水淡化装置的初步应用研究

选用阳极氧化和TiO2纳米颗粒填充聚氨酯涂层的铝合金管作为水平管降膜蒸发器的换热管.考察了海水喷淋密度、改性方式、海水蒸发温度对水平管降膜蒸发传热特性的影响,分析了铝合金的耐腐蚀性和抗垢性.实验结果表明,随着海水喷淋密度和蒸发温度的增加,降膜蒸发传热系数先逐渐增加,随后趋于稳定;阳极氧化铝合金的传热系数高达13 000 W/m2·℃,表面氧化层可以抑制碳酸钙的成核与生长,但换热管表面出现少量点蚀;有机涂层铝合金的传热系数达到11 000 W/m2·℃,表面未发现海水腐蚀和难溶盐的结垢.     

船舶热力蒸汽压缩海水淡化装置性能分析

介绍船舶热力蒸汽压缩海水淡化装置的工作过程,建立应用降膜蒸发技术的并流热力蒸汽压缩多效蒸发海水淡化系统数学模型,并给出相应解法。以一个淡水产量为110 kg/h的四效并流热力蒸汽压缩海水淡化装置为例,计算分析加热蒸汽温度和效数对装置性能的影响。结果表明:加热蒸汽温度提高时系统性能系数下降,传热面积和冷却水流量减少;效数增加时,系统性能系数提高,冷却水流量减少,装置传热面积增加。     

流体薄膜强化传热技术的发展

本文介绍了流体薄膜强化传热－液膜蒸发－冷凝传热的优点和当今世界的最新水平、主要研究成果，及其在海水脱盐装置中的应用。列举了各种型式高性能液膜蒸发－冷凝传热管及其特性数据。     

强化薄膜蒸发传热研究

对槽板薄膜蒸发传热进行了理论和实验研究,获得了液膜内部的温度场分布和速度场分布,为优化槽板的换热性能提供了一种新的计算方法。     

过热蒸汽饱和器中相际传热传质机理的研究

文中建立了混合管内两相流动传热的简化物理模型,从单一水珠蒸发模型出发,推导出相际间不同传热方式下单位体积蒸发速率的具体表达式.并对连续方程和能量方程进行求解,获得了混合管内过热蒸汽质量流量和过热度的变化图.在此基础上,对比分析了相际间不同传热方式对混合管长度(即饱和器结构特性)的影响；探讨了不同水珠初始直径(即雾化质量...     

深水陡波形立管的力学性能及参数敏感性分析

以某深水陡波形布局的立管为研究对象,基于柔性杆理论,建立立管运动方程,编写相应程序,进行立管力学性能计算,并将结果与专业海工软件Orca Flex的计算结果进行对比,验证其正确性与精度。再利用编写的程序对立管陡波形布局下总体布置参数进行参数敏感性分析,得到浮力因子、浮子段长度、浮子段初始位置及海流对立管初始位形、弯矩及有效张力的影响,可以为陡波形立管的总体布置设计提供参考。     

燃料电池系统膜增湿器传热传质性能研究

对大功率常压燃料电池系统膜增湿器的传热传质性能进行实验研究,确定了影响膜增湿器性能的主要因素,建立膜增湿器传热传质数学模型,仿真研究了这些因素对膜增湿器性能的影响机制.研究表明,降低增湿器操作压力,增大空气流量,提高进气温度有利于提高扩散系数;减小空气流量和降低干空气进口温度有利于降低膜内水含量梯度.     

对三电平整流器主电路建模的研究

三电平整流器也叫二极管钳位整流器,它的每个开关管所承受的关断电压为直流电压的一半,并且交流侧脉宽调制相电压有三个电平值,使得波形更接近正弦波。本文对单相三电平整流器的电路工作模式进行了分析,并据此建立了单相三电平整流器的数学模型并编写了S-FUNCTION。用瞬态电流法仿真对比simulink模块搭建与建立三电平整流器模型的波形结果,得出所建立的数学模型完全正确。     

泡沫铜式和微槽式均温板散热性能的对比研究

建立了较为完善的均温板性能测试实验台和可视化试验系统,研究发现:泡沫铜均温板的传热性能优于微槽式均温板,不同热流密度下的轴向热阻与市售均温板相当;在未失效前,均温板热阻达到0.2 K/W;影响均温板性能的主要参数是毛细压差力、渗透率和充注率,毛细压差力的提高对均温板的性能提升有着显著的效果.在可视化试验中,对于泡沫铜均温板,当充液率和热流密度较低时,蒸发面的传热主要是薄液膜蒸发机制;而当充液率和热流密度较高时,均温板内蒸发面的传热为池沸腾机制.对于微槽式均温板,当热流密度较高时,能明显观察到微槽内产生的气泡,即均温板蒸发面的传热属池沸腾机制.     

船用板式换热器混合板片热力性能实验研究

以人字形板式换热器板片为研究对象,测试单相流体在三种不同组合方式的板式换热器中的换热特性和阻力特性并对此进行比较,得出三种组合方式的优劣。实验结果表明:随着波纹角度的增加,板式换热器的阻力特性不断升高,换热性能则先增加再逐渐下降。综合板式换热器流动换热特性随流速的变化规律,小波纹倾角模型换热效果最差,但其压损最小;大波纹倾角模型换热效果最好,同时压力损失最大;混合板片模型换热效果和压降都介于小波纹倾角模型和大波纹倾角模型中间。     

水下航行器小通道内蒸汽换热实验研究

为研究水下航行器小通道内的蒸汽换热特性,对采用矩形通道设计的冷凝通道进行实验研究,分析不同蒸汽入口温度对通道换热特性的影响。实验结果表明：矩形小通道具有较好的冷凝换热效果,通道总平均换热量、热流密度以及通道出口冷凝液温度均随通道入口蒸汽温度升高而升高。但总传热系数和蒸汽侧换热系数随通道入口蒸汽温度升高而降低。最后在实验数据基础上,将实验值与仿真值进行对比分析,修正仿真模型,确定过热蒸汽冷凝成水的过程中相变点位置,为后续闭式循环动力系统壳体冷凝器的设计提供依据和参考。     

双螺旋折流板换热器最佳螺旋角的研究

为了研究换热器的传热性能与双螺旋折流板换热器的螺旋角的关系，通过建立多个不同螺旋角的管壳式换热器模型，运用数值计算的技术手段对其进行模拟，并对其数值模拟结果进行对比分析。结果表明：双螺旋折流板换热器存在最佳螺旋角使得换热器的换热性能最优。相同换热器结构的条件下，壳程进口流量对双螺旋折流板换热器的最佳螺旋角没有影响。随着壳径的增大，双螺旋折流板式换热器的最佳螺旋角有下降趋势。     

水下航行器小通道内蒸汽冷凝换热计算分析

针对水下航行器用冷凝器的结构特性和使用环境,建立冷凝器中小通道内蒸汽冷凝换热过程的焓值模型,对流换热系数模型和压力模型。根据4种不同的换热系数计算式,求解对应关系式下的焓值、温度、压力和干度仿真值,并结合实验数据进行对比分析,得到在单相区采用 D-B关联式,在两相区采用 A-R关联式,计算的结果误差最小。并以此为基础,对小通道的截面尺寸进行计算分析,计算结果表明：当通道截面宽度为6 mm时,小通道具有较好的流动换热能力,为水下航行器的工程设计提供重要参考。     

一种舰载导弹固体火箭发动机烤燃过程的数值计算方法

为了能够有效避免火灾中导弹固体火箭发动机着火爆炸的灾难发生、保存舰艇的生命力和战斗力,建立了一种舰载导弹固体火箭发动机烤燃过程的一维传热数学模型.该数学模型考虑了辐射换热、对流换热、导热和化学反应源项的作用.利用有限差分方法,通过数值计算得到了发动机的温度时间分布曲线、温度空间分布曲线和着火延迟时间.结果表明,火焰温度和火焰温升速率对发动机的着火延迟时间有显著影响;发动机的绝热层对外界火灾有好的隔热作用;快速热烤下,推进剂的着火首先发生在外表面上.     

非稳态电伴热管道参数计算简化模型的研究

本文用集总参数分析法，对非稳态电伴热介质管道温度和传热量随时间变化的规律进行分析，得到了其中的函数表达式；作者尝试建立线性模型来简化介质管道的传输热量、介质温度如何随时间变化的计算过程，并提出了该计算模型的可行性。     

冰晶颗粒在极地船壳管式换热器海水管内的分布和融化特性的数值模拟研究

利用计算流体力学(CFD)方法,采用欧拉-欧拉模型和相间传热传质模型相耦合的数学模型,对冰晶颗粒在船舶壳管式换热器的单根海水管内的分布和融化情况进行研究。通过数值模拟分析冰晶在直管和U形管内的分布及融化情况。结果发现:冰晶颗粒主要集中于主流区,且主流区近壁面处比中心处多;相间传质率从壁面到主流区先增大后减小,沿流动方向逐渐增大,而对于U形管,在转弯的地方出现局部相间传质率增大。     

海水-冰晶两相流非等温流动及传热研究

船舶在冰区航行时,存在冰晶颗粒混合海水流入船舶冷却系统现象。基于颗粒动力学理论,建立适用于海水-冰晶两相流的欧拉-欧拉双流体模型,耦合相间传热传质模型对海水-冰晶两相流在水平直管内流动及传热特性数值模拟。研究表明,冰晶颗粒流动过程中,在管道上部位置R=8~10mm处冰晶体积分数达到最大值,且随着速度增加而增大;当入口含冰率(IPF)为4%时,冰晶速度的最大值出现在管道中心轴线上方。当入口速度为1.0~3.0 m·s-1,含冰率4%~30%时,局部传热系数随入口速度及含冰率增大而增加。     

基于格子Boltzmann方法的方腔内自然对流与换热的数值模拟

基于双分布格子Boltzmann模型,建立了适合于流体流动和换热的热格子Boltzmann模型.温度分布函数中采用D2Q9离散速度模型.以热格子Boltzmann模型,模拟了方腔内自然对流的形成及其演化,通过与相关文献的计算结果对比可以发现,热格子Boltzmann模型在处理流体流动与传热方面存在着独特的优点,文中建立的数值模拟计算方法和程序是切实有效的.     

舰艇蒸汽压缩空调装置最小传热面积优化

用有限时间热力学方法分析实际空调装置性能，以最小传热面积为目标，计入蒸发器、冷凝器中的传热损失、压缩机的不可逆损失，过冷和过热损失，建立了以Ｒ２２为工质的变温热源蒸压缩空调装置优化模型和方法，并分析了实际舰艇水冷空调机组的最优性能。