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第1章 绪论1

1.1概述1

1.2强化传热技术的分类2

1.2.1有源强化技术2

1.2.2无源强化技术3

1.2.3其他强化传热方法6

1.3强化传热技术的发展7

参考文献8

第2章 强化传热基本理论9

2.1传统管内强化传热技术的理论基础10

2.2核心流强化传热理论13

2.3场协同理论17

2.4热量传递势容耗散极值原理18

2.5场物理量协同理论19

参考文献23

第3章 扁管管壳式换热器传热特性研究24

3.1扁管管内传热性能分析24

3.1.1计算模型24

3.1.2计算结果分析26

3.1.3小结28

3.2扁管承受极限内压能力的研究28

3.2.1计算模型的建立29

3.2.2计算结果及讨论30

3.2.3数据分析及处理33

3.2.4小结34

3.3扁管管束结构优化实验研究34

3.3.1实验方案及测试参数34

3.3.2实验方法36

3.3.3测试结果36

3.3.4小结38

参考文献38

第4章 波节管承载性能及传热特性研究40

4.1波节管承载性能研究40

4.1.1波节管换热器管板应力分析40

4.1.2波节管承受外压失稳性能研究43

4.1.3波节管承受内压爆破性能研究46

4.2波节管换热器传热与流阻性能50

4.2.1波节管传热与流阻理论计算51

4.2.2波节管传热与流阻性能试验测试54

4.2.3试验结果与分析56

4.2.4准则方程式的确定61

4.2.5波节管内强化传热模拟分析64

4.2.6小结66

4.3波节管换热器流动与传热的研究67

4.3.1波节管传热与流动特性的数值模拟67

4.3.2实验验证71

4.3.3小结71

4.4波节管当量壁厚研究72

4.4.1波节管和光管轴向刚度有限元分析73

4.4.2结果数据拟合74

4.4.3当量壁厚δd计算76

4.4.4当量壁厚计算程序76

参考文献77

第5章 翅片管传热性能研究78

5.1翅片管单管传热性能测试分析与评价78

5.1.1试验装置及测试流程78

5.1.2测试结果与分析78

5.1.3小结81

5.2圆弧型组合开缝翅片传热特性数值模拟81

5.2.1物理模型81

5.2.2控制方程83

5.2.3标准k-ε湍流模型83

5.2.4网格划分84

5.2.5边界条件84

5.2.6计算方法84

5.2.7数据整理与结果分析85

5.2.8小结86

参考文献86

第6章 圆管振动强化传热研究88

6.1振动圆管内对流传热特性及场协同分析88

6.1.1物理模型及计算方法88

6.1.2数值计算结果89

6.1.3强化传热原因分析89

6.1.4小结92

6.2脉动流绕过横向振动圆管的换热特性研究92

6.2.1模型分析93

6.2.2边界条件95

6.2.3计算结果95

6.2.4小结98

6.3脉动流沿不同方向绕过振动圆管的传热特性研究99

6.3.1计算模型99

6.3.2边界条件100

6.3.3计算结果分析100

6.3.4小结102

参考文献104

第7章 螺旋槽管脉动流传热及场协同分析106

7.1螺旋槽管层流脉动流强化传热特性106

7.1.1计算模型及边界条件106

7.1.2计算结果与讨论107

7.2螺旋槽管内脉动流流动试验研究109

7.2.1脉动流强化传热换热器110

7.2.2实验系统以及其他辅助设备113

7.2.3实验流程118

7.2.4试验结果分析118

7.2.5数值模拟和实验结果的比较119

7.3小结123

参考文献123

第8章 横纹管脉冲流动强化传热研究124

8.1物理模型和控制方程124

8.2数值计算124

8.3分析与讨论125

8.4小结129

参考文献129

第9章 波节管脉冲流强化对流换热研究131

9.1换热管脉冲强化传热数值分析131

9.1.1计算模型及边界条件131

9.1.2计算结构分析132

9.2换热管脉冲强化传热实验研究134

9.2.1脉冲流发生器的选择134

9.2.2实验方案和其他设备134

9.2.3实验步骤136

9.2.4实验结果分析137

9.2.5实验的误差分析139

9.3小结139

参考文献140

第10章 换热管内插弹簧强化传热及阻垢特性研究141

10.1内插螺旋弹簧换热管传热特性试验研究141

10.1.1试验装置及条件141

10.1.2试验结果分析142

10.2内插自振弹簧换热管流动与传热特性的数值模拟143

10.2.1几何模型143

10.2.2数值模拟144

10.2.3计算模型和边界条件144

10.2.4计算结果及讨论145

10.3小结147

参考文献148

第11章 折流板开孔换热器传热特性研究149

11.1折流板开孔数量与布局对换热器性能的影响研究149

11.1.1实验设备及方案149

11.1.2实验结果分析150

11.2折流板开孔孔径对换热器壳程性能的影响研究152

11.2.1实验设备及方案152

11.2.2实验结果与分析153

11.3折流板扩孔传热特性研究154

11.3.1实验目的及内容155

11.3.2实验装置及方法155

11.3.3扩孔数量、布局试验结果与分析155

11.3.4扩孔孔径实验结果与分析158

11.4小结159

参考文献160