強化傳熱技術
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
強化傳熱技術的實例教程
1） 現有關聯式的不足
1996年，Ravigururajan和Bergles基于內螺紋管的顯微鏡剖面參數，如齒高，螺旋角和肋間距等參數，給出了內螺紋管管內流動傳熱系數和阻力系數的計算關聯式：
2） 對文獻中現有實驗數據的分析
通過文獻中的實驗結果分析和比擬理論，我們提出以下設想：
不同強化技術的性能比較
1、三種約束條件下統一的性能比較圖
通過分析現有的各種評價方法和傳熱學流體力學的基本原理，經過嚴格的推導分析，提出了以節能為主要評價目標的一種統一的評價方法。
該評價體系的指標表示在一張雙對數直角坐標圖上，能清晰地表示出所開發的技術與原有傳熱設備相比的優越性，能方便地比較不同強化技術之間的差異，對選擇和開發強化技術具有一定的指導意義。
展開 重力熱管依靠內部工質的循環相變傳熱，傳熱性能好，能夠將余熱高效傳遞到回收器中。重力熱管的傳熱性能影響著余熱回收效果，其傳熱能力越大，傳遞到回收器中的熱量越多，被回收的熱量也越多。因此在余熱回收中提高重力熱管的傳熱性能是重要的研究方向與熱點之一。納米金剛石具有優異的傳熱性能，能夠分散在水中形成金剛石-水納米流體作為重力熱管的工質強化傳熱。然而，關于金剛石-水納米流體在重力熱管中的傳熱行為及其傳熱性能演變機制的相關研究尚不充分，充液率、質量分數和熱流密度對于傳熱性能的影響規律尚需進一步探究。 02 成果掠影 南京航空航天大學徐九華教授團隊研究了金剛石-水納米流體重力熱管內部工質流動傳熱狀態，進而分析了其傳熱行為。該研究闡明了金剛石-水納米流體充液率和質量分數對流型的影響規律。通過正交試驗發現熱流密度是影響傳熱性能最主要的因素，其次是充液率和質量分數。此外，優選出充液率為20%，質量分數為1%的重力熱管在20×104 W/m2熱流密度下具有最佳的傳熱性能，等效換熱性能達到3485 W/(m2·℃)。該研究為深入理解金剛石-水重力熱管傳熱行為，同時提高重力熱管在余熱回收中的傳熱性能提供了理論基礎和基礎數據。研究成果以“Heat transfer enhancement by diamond nanofluid in gravity heat pipe for waste heat recovery”為題發表于《Functional Diamond》。 03 圖文導讀 圖1. GHP傳熱工藝示意圖。 表1. 金剛石納米流體的關鍵熱物理性質. 圖2. 納米金剛石分布。 圖3. 實驗設置示意圖。 表2. 實驗條件。 圖6. 溫室氣體的流動模式填充：(a)去離子水，(b) 0.5 w.t.%，(c) 1 w.t.%，(d) 2 w.t.%金剛石納米流體。 表3.
展開 可以說除了極個別的情況以外，很難發現一個行業、部門或者工業過 程和傳熱完全沒有任何關系。不僅傳統工業領域，像能源動力、冶金、化工、交通、建筑建 材、機械以及食品、輕工、 紡織、 醫藥等要用到許多傳熱學的有關知識， 而且諸如航空航天、 核能、微電子、材料、生物醫學工程、環境工程、新能源以及農業工程等很多高新技術領域 也都在不同程度上有賴于應用傳熱研究的最新成果，并涌現出像相變與多相流傳熱、(超)低 溫傳熱、微尺度傳熱、生物傳熱等許多交叉分支學科。在某些環節上，傳熱技術及相關材料 設備的研制開發甚至成為整個系統成敗的關鍵因素 4 。 熱力設備、熱機及其組成的熱力系統是熱能生產和利用的主要環節 ,這些環節的優劣直 接影響能源的利用效率。傳熱學在節能中的應用十分廣泛并起著重要作用。 一、強化傳熱技術 強化傳熱技術是六十年代發展起來的一種先進技術。 強化傳熱器件是一種節能的高效傳 熱器件。換熱器的傳熱量可表示為： Q=KF△t 當傳熱量 Q 一定時，對于一定的傳熱溫差△t，提高傳熱系數 K，則可收到減少換熱面 積 F 的效果。強化傳熱技術是利用各種型式的翅片管多孔表面管 、表面粗糙化管 、螺旋 槽管 、管內插件等換熱器件或在流動介質中附加電場、磁場 、超聲波、機械振動、添加劑 等輔助設施， 促使流過換熱器件的介質產生湍流減薄邊界熱阻強化換熱面的作用， 從而達到 有效傳遞熱量的目的。 二、相變傳熱技術 利用蒸氣循環的發電系統，有 60%的熱能不斷排放，電站冷卻用水數量龐大。這不僅 造成了能源的浪費， 而且給缺水地區及礦口的電力生產帶來很大困難。 直接空冷電站不適應 機組向大容量的發展水循環間接空冷電站熱效率較低， 這就限制了空冷電站的發展。 相變傳 熱技術的發展為間接空冷電站提供了節約用水、回收廢熱、提高效率、降低電力生產成本的 氨循環相變冷卻系統。
展開 強化傳熱技術的應用不但能節約能源、保護環境，而且能大大節約投資成本。換熱器由于其在化工、石油、動力和原子能等工業部門的廣泛應用，使得換熱器的強化傳熱技術一直以來受到研究人員的重視，各種研究成果不斷涌現。隨著經濟的發展，各種不同結構和種類的換熱器發展很快，新結構、新材料的換熱器不斷涌現。換熱器既可是一種單獨的設備，如加熱器、冷卻器和凝汽器等；也可是某一工藝設備的組成部分，如石化、煤炭工業中的余熱回收裝置等。
殼管式(或管殼式)換熱器作為應用最廣泛的傳統換熱器。憑借其堅固的結構，且能選用多種材料制造，適應性極強，而廣泛應用于各個行業。殼管式換熱器是一種換熱傳導裝置，由殼體、管板、管束、擋板及箱體組成。其最基本的構造是在圓形的殼體內加許多熱交換用的小管，當加熱的熱媒為蒸汽時稱為殼管汽一水換熱器；加熱的熱媒為高溫水時稱為殼管水一水換熱器，水一水換熱器由于熱交換小管內外都是水，因為小管兩側水流速接近，圓形外殼直徑不能太大，當加熱面積要求較大時，常幾段連起來，故又稱分段式水一水換熱器。該類換熱器常用于熱水供暖系統，低溫水空調系統及某些連續性用熱水的生產工藝用水。作為生活熱水供應，則需配備貯水罐。近年來，制冷市場呈現迸發趨勢，市場上的換熱設備也多種多樣。其發展與未來創新也一直是市場導向與制造廠商關注的重點。
從企業的設計角度出發，三維、信息、智能是提高設計效率，確保設計質量的必然選擇，三維設計、工藝和制造一體化是現代制造技術的發展趨勢。在如此發展形勢下，如何提高企業的設計規范以及設計效率成為企業必須要認真考慮的一個重大課題。今天我們將分享以Creo為基礎的二次開發案例——殼管式換熱器快速設計系統。
由于越來越多的企業已經不僅僅滿足簡單使用Creo軟件，而是提出二次開發的要求以提高企業的競爭力。
展開 廣東省燃料電池技術重點實驗室；3. 廣東省先進絕緣涂料工程技術研究中心
引用： 陳思遠,王燕鴻,郎雪梅等.動力學強化水合儲氫技術研究進展[J].儲能科學與技術,2022,11(12):3787-3799.
DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2022.0358
摘 要 在碳達峰、碳中和的時代背景下，氫能等清潔綠色能源成為能源轉型的關鍵，儲氫技術作為氫能從生產到應用的中間橋梁而備受關注。籠型水合物是一種潛在的氫氣存儲材料，但儲氫速率慢、儲氫量低制約了水合儲氫技術的工業化進程。因此，本文綜述了近年來動力學強化水合儲氫技術的研究進展，著重介紹了氫氣水合物成核、生長動力學機理、提高驅動力、擴大氣液接觸面積以及改善擴散通道等動力學強化技術，并從儲氫速率、儲氫密度等方面總結了當前的動力學強化技術，以期促進相關研究的發展。本文指出未來相關工作應在以下幾個方面展開：首先，深化氫氣水合物的成核、生長和穩定機制研究；其次，尋求高效高驅動力的熱力學促進劑，從根本上提高驅動力；最后，高效熱力學促進劑與改善氫氣水合物的擴散通道相結合，實現高儲量和高速率的雙重優化。
關鍵詞
儲氫；籠型水合物；動力學強化；儲氫速率；儲氫密度
在資源環境問題突出和“碳達峰、碳中和”的時代背景下，尋求發展高效、清潔可持續的能源成為我國能源發展領域的重要議題。
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、浸沒式液冷傳熱強化技術、兩相流（泵送）冷卻技術、數據中心液冷系統熱仿真、浸沒式液冷材料兼容性；
快速連接器技術、制冷劑、漏液檢測技術、智能流體分配技術、智能溫度監控技術；
數據中心的應用：模塊化數據中心、數據云箱、機房解決方案、蓄電池、電能存儲、機房專用空調及新風系統、UPS不間斷電源、安防、綜合布線、綠色數據中心、數據中心維護等系統與解決案等；
CIME2026擬邀采購企業
█展品范圍：
1、液冷數據中心運維實踐案例、冷板式液冷傳熱強化技術、浸沒式液冷傳熱強化技術、噴淋式液冷技術、兩相流（泵送）冷卻技術、數據中心液冷系統熱仿真、浸沒式液冷材料兼容性、快速連接器技術、電子氟化液、電子冷卻液、制冷劑、液冷散熱模組、液冷系統設計、液冷材料、液冷部件、漏液檢測技術、智能流體分配技術、智能溫度監控技術；
2 、數據中心的應用：模塊化數據中心、數據云箱、機房解決方案、蓄電池
初始聯合工作流程將于德國法蘭克福Formnext展會上展出
主要亮點
來源 | Functional Diamond 原文 | https://doi.org/10.1080/26941112.2022.2163594 01 背景介紹 余熱回收在能源利用、減小碳排放提高碳中和中具有重要作用。重力熱管依靠內部工質的循環相變傳熱，傳熱性能好，能夠將余熱高效傳遞到回收器中。重力熱管的傳熱性能影響著余熱回收效果，其傳熱能力越大，傳遞到回收器中的熱量越多，被回收的熱量也越多。因此在余熱回收中提高重力熱管的傳熱性能是重要的研究方向與熱點之一
常用的增大氣液接觸面積的方法可分為化學方法與物理方法：化學方法主要為添加動力學促進劑，例如添加表面活性劑，通過降低溶液的表面張力，從而增大體系中的傳熱傳質速率；物理方法有攪拌、噴霧、鼓泡等動態手段或者靜態冰粉強化等技術加強傳熱傳質速率。
多晶硅在制造過程中，首先將多晶硅料加到石英坩堝中，開啟加熱器進行熔料，待所有硅料變為液體后，開始降溫冷卻。熔融的硅液逐漸發生相變，從液態變為固態，等到所有硅料變為固體后開爐取料。
本模型解決的是多晶鑄錠爐內的多晶硅定向凝固現象，抽象為物理問題就是考慮馬蘭戈尼效應的固液相變問題。
關鍵詞：固液相變、定向凝固、馬蘭戈尼效應、流體流動、相界面、表面對表面的熱輻射
1、模型幾何
從內到外依次為硅液
本文簡述了我國在低投資、低能耗加氫技術方面的進步，分別介紹了強化催化反應過程的加氫裂化催化劑級配技術，強化反應條件的催化柴油加氫轉化技術，強化傳熱過程的低能耗、低投資SHEER技術以及強化傳質過程的液相循環加氫技術。
而等溫過程的實現比較困難，原因是其需要較好的強化傳熱技術，目前仍存在技術難題。同時，雖然等溫使壓縮機耗功減少，但也意味著壓縮機和膨脹機與外界交換的功量減少，這與儲能系統需要吸收更多的能量（更高的能量密度）相沖突，因此當儲能壓力不夠高時，I-CAES的能量密度較低。
2021年9月25日，國家重點研發計劃“增材制造與激光制造”重點專項“激光強化技術在航空航天和軌道交通領域的工業示范應用（2016YFB1102600）”項目的課題驗收會在武漢召開。科技部高技術中心委派的專家組現場考察了鋼軌激光淬火加工車的作業過程，聽取了課題執行情況匯報，審查了相關材料，經質詢和討論，高度肯定了項目的研究成果，項目中全部5個課題的績效評價均為優秀。
中國科學院工程熱物理研究所胡學功研究員領導的科研團隊利用微槽群復合相變技術成功研制了超過120 Wh/kg高能量密度的電動汽車電池包熱管理系統(BTMS)樣機，微槽群復合相變技術是利用微細尺度槽群結構復合相變強化傳熱機理實現高強度傳熱，是目前國際上一種先進的被動式微細尺度相變強化傳熱技術。
