强化传热新技术及其应用

　　主要内容本书介绍了强化传热技术的基础理论、国内外近年来一些研究成果和最新进展，详细地介绍了螺旋槽纹管、旋流管、波纹管、内插物及其他新型强化新技术的强化传热机理及应用，凝结换热的强化传热方法、强化传热在车辆冷却传热、动力工程、化工工程和其他工程中的应用等内容。 本书可供化工、石化、化工设备、热能动力、轻工、暖通空调等部门的工程技术人员及设计人员参考，也可作为大学本科、研究生的学习参考资料。 本书前言自20世纪70年代初石油危机爆发以来，以能源为中心的环境、生态和社会经济问题日益加剧。世界各国充分认识到节能的重要意义，能源的合理利用已成为当今世界各国应如何良性发展工业的核心问题，各种节能技术如雨后春笋般竟相出现。迄今为止，强化传热技术在化工、动力、核能、制冷、石油及至国防工业等领域中得到广泛应用，国内外公开发表的论文和研究报告超过6000篇，获得了数百项专利，已发展成为成熟的第二代传热技术。由于科学技术的飞速发展和能源的严重短缺，不断向强化传热提出了新的要求，因此强化传热研究的深度和广度日益扩大并向新的领域渗透和发展。世界各主要工业国都对此进行了大量的研究开发工作，力图建立强化传热新理论，并在新理论的指导下，开发第三代传热技术，包括传热传质过程控制和复合强化技术，并取得了许多成果。 本书正是作者总结本人的研究成果并收集了国内外大量最新资料整理编写而成的，包括最新出现的一些新管型的强化传热机理及其在工程上的应用、复杂通道中的强化传热问题、凝结换热的强化传热新方法以及强化传热在车辆冷却传热中的应用等内容。书介介绍了国内外换热器强化传热技术的最新进展和工业应用，阐明了各种强化传热新技术的机理，研讨了在工业中采用强化传热技术时应有的综合考虑，并附有工程实例、应用现状及展望，旨在给我国能源领域的学生和科技人员提供最新的前沿知识，使他们的知识及时得到补充与更新。本书内容新颖，而且结合作者的科研成果编写而成，大多数论文已发表在国内外重要刊物上，且部分论文已被SCI、EI、ISTP国际三大检索收录。 本书可供化工、石化、热能动力、化工设备、轻工等部门从事传热、节能、换热设备工作的专家、工程师以及研究院所的设计人员参考；对相应专业大学本科、研究生亦有相当的参考价值。 全书编写分工如下：彭培英编写第1章、第2章、第6章、第9章和第10章；崔海亭编写第3章至第5章、第7章和第8章。全书由彭培英统稿，郭彦书、王振辉审定。 在撰写过程中，北京工业大学吴玉庭博士后、北京航空航天大学丁立副教授提出了许多宝贵意见，得到了彭宝成教授及许多同事和同行的鼓励和支持；书中引用了作者攻读博士和硕士学位期间所在单位研究集体以及许多同行的工作成果。作者谨在此一并表示诚挚的感谢。本书的出版得到河北省教育厅学术著作出版基金及河北科技大学学术著作出版基金资助，特此表示感谢。 由于作者水平有限，且强化传热技术发展迅速，创新不断，书中的不妥之处在所难免，恳切希望读者不吝批评、指正。 编者2005年5月2 本书目录22螺旋槽纹管应力分析研究67 223螺旋槽纹管结垢问题67 23选用螺旋槽纹管经验计算式问题的探讨68 231常用的螺旋槽纹管传热及阻力特性经验计算式68 232螺旋槽纹管换热和阻力系数各经验公式计算结果的 分析与评述71 24螺旋槽纹管管内紊流流动与换热数值研究74 241单头螺旋槽纹管管内流动与换热数值研究74 242多头螺旋槽纹管管内流动与换热数值研究76 243单头螺旋槽纹管管内流动和换热的数值模拟 举例78 244数值模拟展望82 参考文献83 第3章旋流管管内换热与阻力实验研究87 31旋流管结构及特点87 32旋流管管型的选择88 33管内换热实验装置及实验数据的处理88 331实验原理88 332实验数据的处理90 34旋流管内阻力实验研究96 341实验装置96 342实验数据的处理96 35旋流管管内对流换热与阻力的实验研究结果分析100 351旋流管管内强化传热机理探讨100 352结构参数对传热与流阻性能的影响102 36旋流管与同类型高效传热管性能参数对比105 361对过去部分实验数据的重新整理105 362统一关联式的整理105 363螺旋槽纹管传热与阻力实验关联式综述106 364旋流管与螺旋槽纹管管内换热公式之间比较107 365旋流管与螺旋槽纹管管内阻力系数公式之间的 比较109 366旋流管与光管及国内外同类型高效传热管性能 参数的对比109 37旋流管的优化设计113 371强化管的传热特性与阻力特性114 372强化传热管的性能评价方法115 373优化设计的计算方法116 374优化设计计算结果分析121 375优化设计结果的验证122 38旋流管式换热器的实验研究123 381对流传热系数的分离方法124 382三种不同换热器的实验数据处理126 383全不锈钢旋流管式激光冷却器的实验研究126 384旋流管式机油冷却器性能实验数据处理130 385旋流管式燃油预热器性能实验数据处理132 参考文献135 第4章波纹管强化传热技术及应用138 41波纹管强化传热机理138 411提高换热器传热系数的方法138 412波纹换热管强化传热机理140 42波纹管换热器的结构和特点141 421波纹管结构141 422波纹管换热器的特点142 43波纹管传热与阻力性能实验及分析146 431管程传热与阻力性能实验及分析146 432壳程传热与阻力性能实验与分析147 44波纹管换热器设计中的几个问题149 45波纹管换热器的设计153 451换热器型号表示方法153 452波纹管换热器的简便设计方法153 46波纹管换热器的应用举例156 461波纹管换热器在供热工程中的应用156 462波纹管换热器在化工系统中的应用157 参考文献160 第5章其他异形强化管换热器研究与应用162 51横纹槽管式换热器研究与应用162 511横纹管的结构162 512横纹管强化传热机理164 513横纹管换热器设计方法167 514横纹管应用示例169 52螺旋扁管换热器传热与流阻性能研究及应用171 521螺旋扁管换热器的结构172 522螺旋扁管换热器的优点172 523螺旋扁管换热器的制造173 524螺旋扁管换热器传热阻力性能174 525螺旋扁管换热器的工业应用实例177 53缩放管换热器传热与流阻性能研究及应用180 531缩放管换热器的结构181 532缩放管换热器传热阻力性能182 533缩放管换热器应用实例183 54变截面管换热器传热与阻力性能186 541变截面管换热器的结构186 542变截面管换热器的优点188 543变截面管换热器传热阻力性能188 55空心环管壳式换热器研究与应用192 551空心环管壳式换热器结构特点192 552空心环管壳式换热器的使用特点194 553空心环管壳式换热器的应用195 56螺旋折流板换热器研究与应用197 561螺旋折流板换热器的结构198 562螺旋折流换热器的特点199 563螺旋折流板换热器传热与阻力性能201 564螺旋折流板换热器的工业应用实例202 57螺旋椭圆扁管换热器203 58旋扭和交叉的强化管206 59复合强化传热技术208 591螺旋槽管与扭带的复合强化传热技术208 592螺旋槽管与旋流器、扭带、弹簧条的复合强化 传热技术212 593黏性流体管内复合强化传热215 594振动复合强化传热217 参考文献219 第6章内插物的强化传热研究与应用222 61内插物的种类及性能222 611扭带222 612螺旋线圈224 613绕花丝内插物229 614螺旋弹簧232 615静态混合器235 62常用内插物综合强化换热性能评价239 63内插物工业应用实例241 631CT插入物的应用实例241 632静态混合器应用举例244 633绕花丝换热器应用举例246 参考文献247 第7章相变换热的强化传热方法250 71凝结换热的强化250 711管外凝结传热的强化252 712管内凝结传热强化管260 72沸腾传热的强化265 721沸腾传热技术的研究266 722沸腾传热强化技术的发展269 723池沸腾强化传热技术270 724流动沸腾强化传热技术271 725几种典型工业用沸腾传热强化管及其性能275 参考文献282 第8章车辆中的强化传热技术284 81车辆用换热器的形式284 82车辆用换热器的强化传热表面285 821管式传热表面285 822翅片管式传热表面286 823板翅式传热表面292 参考文献293 第9章强化传热技术在动力工程中的应用294 91不锈钢波螺旋槽管凝汽器在电厂的应用294 92螺旋槽管强化传热在锅炉空气预热器中的应用298 921螺旋槽管在燃煤锅炉空气预热器中的应用 之一298 922螺旋槽管在燃煤锅炉空气预热器中的应用 之二300 923螺旋槽管在燃煤锅炉空气预热器中的应用之三302 93电站冷油器的运行分析与强化传热研究304 94强化传热技术在高低压回热加热器中的应用307 参考文献307 第10章强化传热技术在制冷化工工程中的应用309 101强化传热在制冷工程中的应用309 1011整体针翅管和螺旋扭曲管在制冷机换热器中的 应用309 1012改进型折流杆换热器用于冰机系统的氨冷 凝器312 1013紧凑式换热器在制冷技术中的应用315 1014R134a表面增强型蒸发强化传热管的传热 性能319 1015镍合金强化传热管在溴化锂制冷机中的 应用322 102强化传热在化工工程中的应用323 1021高效节能换热器在氮肥工业中的应用323 1022铝多孔表面换热管强化沸腾换热的研究及其 工业应用326 103螺旋隔板花瓣管换热器在石化行业中的应用 329 1031螺旋隔板花瓣管换热器的传热强化 研究329 1032螺旋隔板花瓣管换热器在石化行业中的 应用331 参考文献332

暂缺《强化传热新技术及其应用》作者简介

第1章绪论
1.1强化传热对国民经济发展的意义
1.2对流强化传热机理分析
1.2.1增大平均传热温差强化换热
1.2.2增加换热面积以强化换热
1.2.3提高传热系数以强化传热
1.3强化传热技术的分类
1.3.1有源强化技术
1.3.2无源强化技术
1.4强化传热技术的应用
1.5强化传热技术的发展方向
参考文献
第2章螺旋槽纹管研究与应用
2.1螺旋槽纹管强化传热研究
2.1.1螺旋槽纹管管内对流换热及阻力特性研究
2.1.2有相变传热螺旋槽纹管管外凝结换热
2.1.3螺旋槽纹管凝结换热理论方程
2.1.4异形凹槽螺旋槽纹管传热及流动阻力的实验研究
2.1.5螺旋槽纹管的研究方向
2.2螺旋槽纹管综合性能的研究
2.2.1单头螺旋槽纹管与多头螺旋槽纹管传热与流阻性能比较
2.2.2螺旋槽纹管应力分析研究
2.2.3螺旋槽纹管结垢问题
2.3选用螺旋槽纹管经验计算式问题的探讨
2.3.1常用的螺旋槽纹管传热及阻力特性经验计算式
2.3.2螺旋槽纹管换热和阻力系数各经验公式计算结果的分析与评述
2.4螺旋槽纹管管内紊流流动与换热数值研究
2.4.1单头螺旋槽纹管管内流动与换热数值研究
2.4.2多头螺旋槽纹管管内流动与换热数值研究
2.4.3单头螺旋槽纹管管内流动和换热的数值模拟举例
2.4.4数值模拟展望
参考文献
第3章旋流管管内换热与阻力实验研究
3.1旋流管结构及特点
3.2旋流管管型的选择
3.3管内换热实验装置及实验数据的处理
3.3.1实验原理
3.3.2实验数据的处理
3.4旋流管内阻力实验研究
3.4.1实验装置
3.4.2实验数据的处理
3.5旋流管管内对流换热与阻力的实验研究结果分析
3.5.1旋流管管内强化传热机理探讨
3.5.2结构参数对传热与流阻性能的影响
3.6旋流管与同类型高效传热管性能参数对比
3.6.1对过去部分实验数据的重新整理
3.6.2统一关联式的整理
3.6.3螺旋槽纹管传热与阻力实验关联式综述
3.6.4旋流管与螺旋槽纹管管内换热公式之间比较
3.6.5旋流管与螺旋槽纹管管内阻力系数公式之间的比较
3.6.6旋流管与光管及国内外同类型高效传热管性能
参数的对比
3.7旋流管的优化设计
3.7.1强化管的传热特性与阻力特性
3.7.2强化传热管的性能评价方法
3.7.3优化设计的计算方法
3.7.4优化设计计算结果分析
3.7.5优化设计结果的验证
3.8旋流管式换热器的实验研究
3.8.1对流传热系数的分离方法
3.8.2三种不同换热器的实验数据处理
3.8.3全不锈钢旋流管式激光冷却器的实验研究
3.8.4旋流管式机油冷却器性能实验数据处理
3.8.5旋流管式燃油预热器性能实验数据处理
参考文献
第4章波纹管强化传热技术及应用
4.1波纹管强化传热机理
4.1.1提高换热器传热系数的方法
4.1.2波纹换热管强化传热机理
4.2波纹管换热器的结构和特点
4.2.1波纹管结构
4.2.2波纹管换热器的特点
4.3波纹管传热与阻力性能实验及分析
4.3.1管程传热与阻力性能实验及分析
4.3.2壳程传热与阻力性能实验与分析
4.4波纹管换热器设计中的几个问题
4.5波纹管换热器的设计
4.5.1换热器型号表示方法
4.5.2波纹管换热器的简便设计方法
4.6波纹管换热器的应用举例
4.6.1波纹管换热器在供热工程中的应用
4.6.2波纹管换热器在化工系统中的应用
参考文献
第5章其他异形强化管换热器研究与应用
5.1横纹槽管式换热器研究与应用
5.1.1横纹管的结构
5.1.2横纹管强化传热机理
5.1.3横纹管换热器设计方法
5.1.4横纹管应用示例
5.2螺旋扁管换热器传热与流阻性能研究及应用
5.2.1螺旋扁管换热器的结构
5.2.2螺旋扁管换热器的优点
5.2.3螺旋扁管换热器的制造
5.2.4螺旋扁管换热器传热阻力性能
5.2.5螺旋扁管换热器的工业应用实例
5.3缩放管换热器传热与流阻性能研究及应用
5.3.1缩放管换热器的结构
5.3.2缩放管换热器传热阻力性能
5.3.3缩放管换热器应用实例
5.4变截面管换热器传热与阻力性能
5.4.1变截面管换热器的结构
5.4.2变截面管换热器的优点
5.4.3变截面管换热器传热阻力性能
5.5空心环管壳式换热器研究与应用
5.5.1空心环管壳式换热器结构特点
5.5.2空心环管壳式换热器的使用特点
5.5.3空心环管壳式换热器的应用
5.6螺旋折流板换热器研究与应用
5.6.1螺旋折流板换热器的结构
5.6.2螺旋折流换热器的特点
5.6.3螺旋折流板换热器传热与阻力性能
5.6.4螺旋折流板换热器的工业应用实例
5.7螺旋椭圆扁管换热器
5.8旋扭和交叉的强化管
5.9复合强化传热技术
5.9.1螺旋槽管与扭带的复合强化传热技术
5.9.2螺旋槽管与旋流器、扭带、弹簧条的复合强化传热技术
5.9.3黏性流体管内复合强化传热
5.9.4振动复合强化传热
参考文献
第6章内插物的强化传热研究与应用
6.1内插物的种类及性能
6.1.1扭带
6.1.2螺旋线圈
6.1.3绕花丝内插物
6.1.4螺旋弹簧
6.1.5静态混合器
6.2常用内插物综合强化换热性能评价
6.3内插物工业应用实例
6.3.1ct插入物的应用实例
6.3.2静态混合器应用举例
6.3.3绕花丝换热器应用举例
参考文献
第7章相变换热的强化传热方法
7.1凝结换热的强化
7.1.1管外凝结传热的强化
7.1.2管内凝结传热强化管
7.2沸腾传热的强化
7.2.1沸腾传热技术的研究
7.2.2沸腾传热强化技术的发展
7.2.3池沸腾强化传热技术
7.2.4流动沸腾强化传热技术
7.2.5几种典型工业用沸腾传热强化管及其性能
参考文献
第8章车辆中的强化传热技术
8.1车辆用换热器的形式
8.2车辆用换热器的强化传热表面
8.2.1管式传热表面
8.2.2翅片管式传热表面
8.2.3板翅式传热表面
参考文献
第9章强化传热技术在动力工程中的应用
9.1不锈钢波螺旋槽管凝汽器在电厂的应用
9.2螺旋槽管强化传热在锅炉空气预热器中的应用
9.2.1螺旋槽管在燃煤锅炉空气预热器中的应用之一
9.2.2螺旋槽管在燃煤锅炉空气预热器中的应用之二
9.2.3螺旋槽管在燃煤锅炉空气预热器中的应用之三
9.3电站冷油器的运行分析与强化传热研究
9.4强化传热技术在高低压回热加热器中的应用
参考文献
第10章强化传热技术在制冷化工工程中的应用
10.1强化传热在制冷工程中的应用l
10.1.1整体针翅管和螺旋扭曲管在制冷机换热器中的应用
10.1.2改进型折流杆换热器用于冰机系统的氨冷凝器
10.1.3紧凑式换热器在制冷技术中的应用
10.1.4r134a表面增强型蒸发强化传热管的传热性能
10.1.5镍合金强化传热管在溴化锂制冷机中的应用
10.2强化传热在化工工程中的应用
10.2.1高效节能换热器在氮肥工业中的应用
10.2.2铝多孔表面换热管强化沸腾换热的研究及其工业应用
10.3螺旋隔板花瓣管换热器在石化行业中的应用
10.3.1螺旋隔板花瓣管换热器的传热强化研究
10.3.2螺旋隔板花瓣管换热器在石化行业中的应用
参考文献