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第1章 概述 1

1.1 前言 1

1.2 单相强化传热的原理 1

1.3 相变传热强化 2

1.4 空调与制冷工业中的强化传热设备 3

1.5 强化措施及应用 3

1.6 被动强化措施 5

1.6.1 扩展表面 5

1.6.4 管内插入物和流体置换型的强化元件 7

1.6.3 粗糙表面 7

1.6.2 表面处理 7

1.6.5 旋转流场设备 8

1.6.6 表面张力设备 9

1.6.7 添加物 9

1.7 主动强化技术 9

1.8 双面强化表面 9

1.9 性能评价标准［PECS］ 9

参考文献 10

2.1.1 强化性能与应用试验 12

第2章 轧槽管及其计算 12

2.1 螺旋槽管及其强化传热 12

2.1.2 传热与流阻计算 13

2.1.3 螺旋槽管双套管换热器的槽管管外强化传热 16

2.1.4 螺旋槽管管外沸腾强化试验结果 19

2.2 横纹管的强化传热 21

参考文献 22

第3章 内插物的强化传热 23

3.1 概述 23

3.2 管内插入物结构、强化传热、防垢性能特点综述 24

3.2.1 螺旋线圈和螺旋片 25

3.2.2 螺旋弹簧 26

3.2.3 网式、金属丝填料和螺旋刷式内插件 27

3.2.4 绕花丝内插物 27

3.2.5 MC型扰动元件 28

3.2.6 静态混合器 28

3.2.7 片条插入物和斜插片 29

3.2.8 扭带、错开扭带、间隔扭带 30

3.2.9 交叉锯齿带 31

3.2.10 梯形(CT)插入物 32

3.2.11 碳化硅陶瓷换热器管内内插扁铁、麻花铁和星形内插件 32

3.3 内插物传热性能对比 32

3.3.1 对插入物进行性能评价的方法和基准 32

3.3.2 实验和数值模拟结果 33

3.4 内插物工业设计应用实例 36

3.4.1 螺旋弹簧的应用实例 36

3.4.3 CT插入物的应用实例 37

3.4.2 交叉锯齿带的应用实例 37

3.5 内插扭带的传热与流体阻力性能和计算 39

3.5.1 计算关联式和关联线 39

3.5.2 A.W.Date等人试验结果与比较 40

3.6 碳化硅高温陶瓷换热器内插件辐射、对流和导热耦合强化传热试验结果及比较 44

3.7 管子各种内插件关联式及性能比较 46

3.7.1 关联式 47

3.7.2 热力和流体力学性能比较 48

3.7.3 设计原则 52

参考文献 52

第4章 整体低翅片外螺纹管的传热及其强化 54

4.1 外低翅片管卧式冷凝强化传热性能及计算 56

4.2 表面张力冷凝排液的基本原理 62

4.3 低翅片外螺纹管翅高对冷凝传热膜系数的关系 63

4.4 剪切冷凝 65

4.5 翅的最佳几何结构 67

参考文献 68

第5章 低翅片内螺纹翅片管(简称ISF管)的冷凝传热与流动沸腾传热强化 69

5.1 内螺纹低翅片管冷凝传热强化试验 69

5.2 内螺纹低翅片管流动沸腾传热强化 71

5.3 影响内翅管冷凝和蒸发传热及压降的翅片几何结构效应 74

参考文献 78

第6章 内微翅管(Inter-Micro-fin)传热与强化性能 79

6.1 内微翅管冷凝热传递与压降性能计算 79

6.1.1 内微翅管冷凝传热与压降性能 79

6.1.2 内微翅管冷凝传热与压降计算 82

6.1.3 内微翅管“制冷剂-油”混合物的冷凝计算及其与试验的比较 85

6.1.4 内微翅管冷凝传热与压降理论模型 86

6.2 几种R22替代物内微翅管冷凝传热强化与传热膜系数比较，及干度与冷凝传热的关系 95

6.3.1 综述 98

6.3 内微翅管流动沸腾、蒸发传热与强化性能 98

6.3.2 内微翅管传热与压降性能 102

6.3.3 几种R22制冷剂替代物R123a、R404A、R407c和R410a内微翅管管内蒸发传热膜系数和压降及比较 103

6.3.4 内微翅管纯制冷剂和油混合物沸腾传热计算关联式和试验值 105

6.4 内微翅管湍流流动和传热的翅片几何结构效应 109

6.4.1 内矩形微翅几何结构参数的效应 109

6.4.2 不同微翅断面结构效应 112

参考文献 115

7.1.1 针翅温度场 116

7.1.2 针翅翅片效率 116

7.1 气体沿针翅管做纵向流动时传热与压降 116

第7章 针翅管(Pin fin Twbe)强化传热 116

7.1.3 针翅管传热膜系数 117

7.1.4 针翅管压降 117

7.2 SUNROD针翅管气体错流传热压降试验结果 118

7.3 SUNROD针翅管水和油液体介质传热和压降试验结果 118

7.4 针翅管的沸腾传热特性 121

7.4.1 针翅管沸腾传热强化模型 122

7.4.2 实验曲线和结果分析 125

7.4.3 针翅管沸腾传热数学模型与关联式比较 127

参考文献 128

第8章 卧式喷淋降膜与椭圆管的传热强化 130

8.1 卧式喷淋降膜数学模型与影响因数(光滑圆管) 130

8.2 澳化锂喷淋降膜蒸发器传热性能与喷淋翅管的传热强化 134

8.3 椭圆管水平喷淋降膜蒸发的强化 136

8.3.1 椭圆管的表面结构对喷淋降膜蒸发沸腾的影响 137

8.3.4 截面形态E对传热的影响 138

8.3.3 不同喷淋密度Γ对不同E椭圆管喷淋降膜传热膜系数的影响 138

8.3.2 不同椭圆度E对喷淋蒸发传热膜系数的影响 138

8.3.5 椭圆管喷淋蒸发传热膜系数he的关联式 140

参考文献 141

第9章 电场强化传热——电流体动力效应EHD强化传热 142

9.1 综述 142

9.2 电场强化(EHD)效应 142

9.2.1 EHD效应沸腾滞后的消除 142

9.2.2 EHD效应传热强化 143

9.3 喷淋降膜蒸发强化传热的电流体动力效应 144

9.2.3 EHD效应对不同管子几何结构的影响和比较 144

9.4 电流体动力效应强化管内单相流体强制对流传热 146

9.5 翅片管冷凝传热电场强化效应 147

9.5.1 综述 147

9.5.2 涂层电极电场电流体动力效应(EHD)对卧式冷凝的传热强化 149

参考文献 154

第10章 复合强化技术 155

10.1 管外冷凝双面复合强化管(DAC管) 155

10.2 管内冷凝双侧复合强化管 156

10.3 管内沸腾强化的双侧复合强化管 158

10.4 带整体内螺旋翅片的T型翅片管管外沸腾双面复合强化管 159

10.5 带管内V型纵槽冷凝的管外蒸发沸腾喷铝表面多孔双面相变复合强化管 160

10.6 管内复合强化传热管性能 160

10.6.1 内插扭带-内肋管 160

10.6.2 进口轴向叶片旋流器与螺旋槽管的管内复合强化传热 161

10.7 具有纵向翼形漩涡发生器椭圆管板翅的复合强化传热 165

10.8 振动复合强化 168

10.8.1 弹性管束振动传热特性 168

10.8.2 弹性管束污垢特性 169

参考文献 170

第11章 添加传热强化剂强化沸腾传热 171

11.1 国外进展 171

11.2 添加物对强化池核沸腾的机理 172

11.3 WT混合添加剂强化池沸腾传热 174

11.4 纯水添加R113双组分对流沸腾传热强化 176

11.5 通入惰性气体或不互溶添加物理化管外沸腾传热 177

11.5.1 通入惰性气体强化管外池沸腾传热 177

参考文献 179

11.5.2 不互溶添加剂或添加物强化蒸发传热 179

第12章 电场强化沸腾传热 180

12.1 电流体力学 180

12.2 热流密度对EHD强化的影响 180

12.3 混合工质的混合比EHD强化的影响 182

第13章 流体中添加物对传热的强化 183

13.1 聚合物添加剂聚丙烯酰胺(PAM)在垂直铜管内对水的流动沸腾传热强化 183

13.1.1 PAM对流动沸腾传热的影响 183

13.1.2 PAM对流动沸腾摩擦压降的影响 184

13.2 流体中添加纳米粒子强化传热 185