毕业论文

打赏
当前位置: 毕业论文 > 研究现状 >

水电动力学强化换热国内外研究现状

时间:2020-05-23 10:36来源:毕业论文
在1916年,Chubb首次发现电场可以强化沸腾换热,在电场作用下水的蒸发速率可达到3倍的提高。不过在此之后,EHD强化换热技术没有得到重视。直到Bochirol等在1960年发表了对电场强化沸腾

在1916年,Chubb首次发现电场可以强化沸腾换热,在电场作用下水的蒸发速率可达到3倍的提高。不过在此之后,EHD强化换热技术没有得到重视。直到Bochirol等在1960年发表了对电场强化沸腾换热的定量分析结果,学术界重新开始关注EHD强化换热技术,国内外学者对其进行了大量的实验和理论研究。特别是在最近的十多年内,随着对节能以及新能源技术的大力开发,在低温制冷、暖通空调、余热回收等领域的设备于小传热温差下进行热交换的要求越来越高,而EHD强化换热在此方面优点众多,因此使得EHD强化传热的研究有了长足的进步和发展,并取得了多项突出的成果。49402

1993年Ogata和Yebe使用R-11和乙醇的混合物进行了实验,实验工质在外加电场下的沸腾换热,是无电场最大值下的近8.5倍。同时,为探究EHD强化换热的作用机理,对电场中的气泡进行基础实验和分析,结果显示,静电力(麦克斯韦应变和电致伸缩力)的垂直分量将气泡推向换热表面,而静电力的径向分量则使气泡剧烈扰动。

Zaghodudi等人在2002年的实验研究比较了EHD强化换热对三种有着不同介电常数的工质(正戊烷、R-113和R-123)的作用效果。对于介电常数较高的R-123,换热系数提高了3倍,而介电常数较小的正戊烷和R-123,其换热系数只有不到两倍的提高。

2003年黄烜等人对管束外EHD强化换热进行了实验研究,采用了R-11和R-134a混合工质,通过实验,得出在热流密度一定时,换热系数与电压大小正相关;而在热流密度较高时,EHD强化的效果不如在热流密度较低时的效果好;在低热流密度的情况下,R-11与R-134a混合比为1.4%时EHD强化效果最好,强化系数达到6.69,而实验工质为纯R-11时,其EHD强化系数至多为1.43。

王发刚等人于2003年采用乙酸乙酯作为工质进行实验,研究了EHD强化实验工质对流和沸腾换热的效果,并对初步地定性了实验结果:在平板表面上,对于极性较强的有机工质乙酸乙酯,相同热流密度下,EHD强化自然对流换热的效果与对沸腾换热的强化效果相比,有明显提高,自然对流条件下,EHD强化系数为6~7,而沸腾换热时,EHD强化系数最大为4~5;两种换热条件下,EHD强化系数随热流密度的升高而减小;但对于自然对流换热,当热流密度大于4kW·m¬¬¬-2后,外加电场的强化效果与热流密度的变化几乎无关。

在2007年,黄烜等人使用R-123为实验工质,以不同的6种电场分布方式,在不同的电压和热流密度条件下论文网,对电场分布对EHD强化沸腾换热的影响进行了实验研究。通过数值分析发现,电极中外加电压相同时,均匀电场所产生的场强最大。但实验中,间距为10mm的线状电极所产生的电场对R-123沸腾换热的强化效果最好,而此时的场强稍小与相同电压下均匀电场的场强。

2009年Wang等人实验研究了EHD强化液氮沸腾换热的作用效果,实验使用平板换热面,外加均匀直流电场。结果表明:外加电场的场强越高,就越容易在较低的热流密度下进入核态沸腾;电场可以强化液氮的核态沸腾换热,在实验中,在外加电压为40kV时,传热系数有最高达50%的提升;同时,利用电场能增大临界热流密度,通过实验,在40kV的外加高压电作用下,临界热流密度可以提高14%。

综上所述可以看出,水电动力学强化换热的作用机理复杂,且影响EHD强化换热的效果的因素众多,如单工质的物性、混合工质的混合比、工质沸腾工况、电场分布、电场强度、热流密度等。因此,虽然国内外研究者对EHD强化换热进行了大量的理论和实验研究,但仍处于积累数据和探索机理的阶段,同时各种研究没有形成完整的体系。而且,对于EHD强化换热影响因素的复杂性,目前的研究仍有一定的局限。对此,本人认为可以在以下两个个方面进行研究: 水电动力学强化换热国内外研究现状:http://www.lwfree.com/yanjiu/lunwen_52370.html

------分隔线----------------------------
推荐内容