国家自然科学基金(51006073)
- 作品数：10 被引量：51H指数：4
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- 相关机构：天津商业大学天津计量监督检测科学研究院天津大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：一般工业技术机械工程动力工程及工程热物理更多>>
- CO_2不同螺纹管管外强化传热的实验研究被引量：1
- 2016年
- 摘要：通过对CO2的物理特性及水平光管与不同螺纹管管外沸腾传热进行实验研究，得出了传热系数随蒸发压力和热流密度的变化关系。拟合得出CO2在蒸发压力为2．6～3．6MPa、热流密度为10～50kW·m^-2的简化关联式h=A·q^n。与Cooper预测值的偏差在士15％以内，与Jabardo等关联式预测值的偏差在士7％以内，与叶天震实验关联式预测值的偏差在±9％以内。在CO2在光管管外沸腾传热的基础上进一步研究其在螺纹管营外沸腾对传热的强化效果，为CO2强化传热进一步发展提供依据。
- 刘圣春董紫腾张文凯
- 关键词：强化传热螺纹管传热关联式
- 机械过冷CO_2跨临界制冷循环性能理论分析被引量：16
- 2018年
- 采用蒸气压缩制冷循环(辅助循环)对CO_2跨临界制冷循环气体冷却器出口的CO_2流体进行冷却,可减小节流不可逆损失,提高循环性能。本文对机械过冷CO_2跨临界制冷循环进行热力学循环分析,结果表明:当在最优排气压力和最优过冷度两个参数条件下,循环存在最大COP。环境温度越高、蒸发温度越低,采用机械过冷方法使循环性能提升越显著,相对传统CO_2制冷循环,通过辅助循环可显著提高循环COP,降低CO_2排气压力和温度。相对CO_2压缩机,辅助循环压缩机的功耗较少。分析了辅助循环中采用11种不同制冷剂的性能,可得除R41外,其它10种工质对循环整体COP的提升程度差异不明显。综上所述,机械过冷CO_2跨临界制冷循环更适用于环境温度较高、蒸发温度较低的场合。
- 代宝民刘圣春孙志利齐海峰陈启王晓明马一太
- 关键词：CO2跨临界制冷循环
- 自然工质R290管内凝结换热特性的数值模拟被引量：7
- 2012年
- 对现有的管内凝结传热系数关联式分析比较,选择出合适的自然工质R290管内凝结换热计算模型,并计算得到R290管内凝结过程两相流动的流型图。通过计算并与实验值比较得到,相同工况下,预测与实验的R290凝结传热系数值相差不大。R290的凝结传热系数较R22的凝结传热系数大,并随着蒸气干度的增加差值加大,R290表现出良好的凝结换热特性。
- 宁静红刘圣春李慧宇
- 关键词：两相流换热特性
- 太阳能水蒸气引射冷却的CO_2低温制冷循环被引量：8
- 2012年
- 为需要较低温度的用冷空间提供冷源,设计由太阳能集热循环,水蒸气喷射制冷循环,CO2低温制冷循环组成的太阳能辅助热源水蒸气喷射引射冷却的CO2低温制冷的组合循环,通过热力计算得出随着蒸发温度的升高,太阳能辐射强度的增大,集热器面积的增大,组合循环的性能提高。蒸发温度每升高1℃,组合循环的性能系数增大4.3%,太阳能辐射强度每增加1W/m2,组合循环的性能系数增大2.8%,太阳能集热器面积每增加1m2,组合循环的性能系数增大约6%。发生器内水蒸气温度对组合循环的性能影响不大,太阳能辐射强度、集热器面积以及喷射器引射率对组合循环的影响较大。组合循环节省运行费用,节约能源,有很好的发展前景。
- 宁静红刘圣春郭宪民
- 关键词：太阳能水蒸气CO2制冷循环
- CO2单管电加热池沸腾换热实验研究
- 对自然工质CO光管管外池沸腾换热进行了实验研究,测量了CO在不同蒸发压力和热流密度条件下的池沸腾换热数据,并分析了热流密度对沸腾温差以及热流密度和蒸发压力对池沸腾换热的影响,拟合出四种不同蒸发压力下的换热关联式。
- 刘圣春刘江彬宁静红孙志利李兰
- 关键词：CO2池沸腾换热关联式
- 文献传递
- 自然工质R290与R22滴状凝结换热特性的对比分析被引量：4
- 2013年
- 通过对自然工质R290与传统工质R22滴状凝结换热特性的对比分析得出,表面过冷度要远大于蒸气饱和温度对直接凝结长大小液滴的最小半径和临界半径的影响,过冷度越大,小液滴半径和临界半径越小,R290的小液滴半径和临界半径与R22的相比相差不大。通过R290与R22制冷工质单个液滴的传热量随着接触角的增加呈现出先增加后减小的变化趋势,存在最大值。通过单个液滴的传热量随着表面过冷度的增加而增大,随着饱和温度的升高而减小,通过R290单个液滴的传热量要明显大于通过R22单个液滴的传热量。通过R290与R22滴状凝结换热表面的热通量随接触角的变化具有最大值,存在最佳的接触角。R290滴状凝结换热的热通量要明显大于R22滴状凝结换热的热通量。
- 宁静红刘圣春叶庆银
- 关键词：传热量热通量换热特性
- 涡流分离热气体再加热的CO_2热泵系统的分析被引量：1
- 2015年
- 对涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统进行热力性能分析,并与相同运行工况下的节流降压CO2热泵系统的性能进行了对比,得出涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统存在最优的高压压力,在最优的高压压力下,系统获得最大的制热性能系数。提高分离热气体质量比、中间压力、蒸发温度、涡流管制热效应,降低气体冷却器出口温度,涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统的制热性能系数提高。随着热气体质量比的增加和气体冷却器出口温度的升高,涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统最优的气体冷却器出口压力也升高。在热气体质量比仅为0.2时,涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统相比节流降压CO2热泵系统,最佳的制热性能系数提高11%。随着热气体质量比的增加,差值会进一步增大。气体冷却器出口温度的升高,对涡流分离热气体再加热的CO2热泵系统制热性能系数的影响要小于对节流降压CO2热泵系统的制热性能系数的影响。
- 宁静红刘圣春
- CO_2水平管外池沸腾换热的实验研究被引量：1
- 2015年
- 对自然工质CO2在不同沸腾压力下的光管、机械加工表面强化管（Turbo-EHP）水平单管管外电加热池沸腾进行了实验研究。从核态沸腾的角度分析了光管、强化管管外沸腾换热系数随热流密度、沸腾压力的变化规律,通过对热流密度在10-50k W/m^2、蒸发压力在2-4 MPa范围内的换热数据分析拟合得出光管时CO2在该范围下的换热关联式,拟合关联式的计算值和实验值的误差在±8.73%以内。新的拟合关联式的计算值与已有关联式的预测值的偏差在±15%之内。在热流密度范围内强化管的强化倍率在1.50-1.72之间。研究结果对进一步深入研究CO2池沸腾换热及蒸发器的设计具有指导意义。
- 刘圣春李兰宁静红刘江彬
- 关键词：CO2池沸腾传热系数强化传热
- R290蒸气珠状凝结传热微尺度特性的研究
- 2013年
- 通过对自然工质R290蒸气珠状凝结传热过程的微尺度特性分析得出,在一定的过冷度、液珠半径和分形维数下,液珠的导热热阻随接触角的增大而增大,促进层的热阻在接触角为90°时最小,气液界面的热阻随着接触角的增大而减小,单个液珠的总传热热阻随着接触角的增大呈现出先减小后增大的变化规律,即存在最佳接触角,在此最佳接触角下,单个液珠的总传热热阻最小,单个液珠的传热量最大,换热表面的热流密度最高。随着液珠半径的增大,最佳接触角减小。随着过冷度的增加和分形维数的增大,换热表面液珠成核中心密度增大,表面的热流密度增加。在一定的过冷度下,液珠半径增大,液珠分布密度减少,分形维数增大,液珠的分布密度增加。在一定的分形维数和过冷度下,随着液珠半径的减小,换热表面的热流密度增大。
- 宁静红刘圣春叶庆银
- 关键词：珠状凝结传热量热流密度
- 水平管内水蒸汽冷凝换热特性的数值模拟被引量：13
- 2014年
- 对水蒸汽在内径为8 mm的水平圆管内,不同管壁温度、蒸汽流速、压力和入口过热度下的冷凝过程,采用通用CFD软件Fluent 13.0中的Mixture模型,结合UDF编程对水平管内冷凝物理模型进行数值模拟。通过分析相应的冷凝液分布云图、体积分数和局部换热系数的变化曲线,得出蒸汽在水平管内冷凝换热系数与壁温、蒸汽流速、压力和入口过热度的变化规律。并将模拟结果与实验测试结果进行了对比,得出模拟结果比计算值偏高约30%。
- 宁静红刘敬坤刘圣春诸凯解海卫
- 关键词：水蒸汽水平圆管冷凝数值模拟
