研究方向

 1.管束外降膜蒸发/凝结传热实验台

降膜蒸发传热实验台

管束外降膜蒸发传热

管束外膜状凝结传热

强化传热管剖面图

简介:

针对目前中央空调水冷机组中普遍采用满液式蒸发器,传热管束浸没在制冷剂中,在管束外表面进行沸腾换热。满液式蒸发器的主要缺点是制冷工质充灌量大,系统循环效率低、系统回油效率低和泵送制冷剂的功率相对较大。降膜蒸发传热是液体在管束外自上而下流动液膜的蒸发过程。与池沸腾相比具有以下四个优点:(1)制冷剂的充灌量显著减少,节约了机组投资成本,减少了制冷系统对环境污染的危险系数以及生产制冷剂造成的污染;根据目前少数厂家的实验结果,降膜蒸发器比满液式蒸发器约节约50%的制冷剂;(2)薄液膜流动蒸发,传热效率高,相应降膜蒸发器的体积小,可显著节约投资成本。(3)可使水和制冷剂的换热温差减小,提高蒸发温度,从而提升整个制冷系统的循环效率;(4)系统回油性能好,减少了满液式蒸发器中大量润滑油对于工质池沸腾换热性能的影响。

降膜蒸发传热实验台可根据不同实验要求调节管排间距、换热工质;可以做可视化的研究;管排数可达12排,可以模拟一个小型换热器所有管排外的降膜蒸发过程;可以做管束外膜状凝结的实验。

功能:测试传热管束外不同换热介质降膜蒸发传热性能

应用:暖通、海水淡化

性能指标:设计换热功率40kW

合作单位:

u  日本大金工业株式会社:降膜蒸发传热性能测试(2008年,2010-2015年);

u  英格索兰特灵空调(中国)

u  麦克维尔(中国)

部分学术论文:

[1]       Ji W-T, Jacobi AM, He Y-L, et al. Summary and evaluation on single-phase heat transfer enhancement techniques of liquid laminar and turbulent pipe flow[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2015, 88: 735-754.

[2]       W.-T. Ji, C.-Y. Zhao, D.-C. Zhang, S. Yoshioka, Y.-L. He, W.-Q. Tao, Effect of vapor flow on the falling film evaporation of R134a outside a horizontal tube bundle, International Journal of Heat and Mass Transfer, 92 (2016) 1171-1181.

[3]       C.-Y. Zhao, W.-T. Ji, P.-H. Jin, W.-Q. Tao, Heat transfer correlation of the falling film evaporation on a single horizontal smooth tube, Applied Thermal Engineering, 103 (2016) 177-186.

2. 水平管外凝结、沸腾换热实验台

简介:

系统主要由三部分组成,即制冷剂循环系统,加热水以及冷却水循环系统。冷凝强化管内有冷却水流过,蒸发强化管内有加热水流过,通过加热水回路使蒸发器内液相制冷剂变成蒸气,上升至冷凝器内,在冷却水回路冷却作用下,制冷剂蒸气在冷凝管外凝结为液体,然后在重力作用下流回蒸发器内。冷凝器为不锈钢筒体,其内水平放置长度为1500mm的冷凝管。蒸发器同为不锈钢筒体,其内水平放置长1100mm的蒸发管。

功能:测试传热管凝结和蒸发传热性能

应用:暖通、电厂、石化

性能指标:换热功率10kW

合作单位:

u  重庆美的通用设备有限公司:中央空调管壳式水冷冷凝器性能提升;

u  麦克维尔:中央空调传热管性能测试及优化;

部分学术论文:

[1]       Ji W-T, Zhao C-Y, He Y-L, et al. Experimental validation of Cooper correlation at higher heat flux[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2015, 90: 1241-1243.

[2]       Ji W-T, Numata M, He Y-L, et al. Nucleate pool boiling and filmwise condensation heat transfer of R134a on the same horizontal tubes[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2015, 86: 744-754.

[3]      Ji W-T, Li Z-Y, Qu Z-G, et al. Film condensing heat transfer of R134a on single horizontal tube coated with open cell copper foam[J]. Applied Thermal Engineering, 2015, 76: 335-343.

[4]       Ji W-T, Zhao C-Y, Zhang D-C, et al. Condensation of R134a outside single horizontal titanium, cupronickel (B10 and B30), stainless steel and copper tubes[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2014, 77: 194-201.

[5]       Ji W-T, Zhao C-Y, Zhang D-C, et al. Influence of condensate inundation on heat transfer of R134a condensing on three dimensional enhanced tubes and integral-fin tubes with high fin density[J]. Applied Thermal Engineering, 2012, 38 (0): 151-159.

[6]       Ji W-T, Qu Z-G, Li Z-Y, et al. Pool boiling heat transfer of R134a on single horizontal tube surfaces sintered with open-celled copper foam[J]. International Journal of Thermal Sciences, 2011, 50 (11): 2248-2255.

[7]       Ji WT, Zhang DC, He YL, et al. Prediction of fully developed turbulent heat transfer of internal helically ribbed tubes-An extension of Gnielinski equation[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2011, 55 (4): 1375-1384.

[8]       Ji WT, Zhang DC, Feng N, et al. Nucleate pool boiling heat transfer of R134a and R134a-PVE lubricant mixtures on smooth and five enhanced tubes[J]. Journal of heat transfer, 2010, 132 (11): 11502. 

3.超临界CO2循环实验台

    

简介:

本实验系统采用可调变频涡旋压缩机,可控电子膨胀阀,管翅式换热器等国外先进设备及精度高、可靠性好的测试仪器。可以研究系统的动态性能及其润滑油对系统、换热器性能的影响,以及新型换热器优化设计方案剂及数值方法。

功能:

    二氧化碳换热器换热性能测试

应用:

    热泵、余热利用

性能指标:

    跨临界超临界压力10MPa

合作单位:

日本松下电器有限公司:二氧化碳制冷循环气体换热器。

4.沸腾与凝结传热性能测试台


简介:

相变对流传热是传热学的主要研究课题。沸腾传热系数和凝结传热系数是衡量换热器性能的重要指标。通过该试验台,可以测试不同介质在不同传热表面的相变传热系数。

功能:池沸腾;珠状、膜状凝结传热性能测试

应用:材料、航空、航天

 

性能指标:换热功率800kW 饱和压力0-3.5MPa

5.小型单管相变/单相强制对流传热性能测试台

强化管外凝结传热

传热管外沸腾传热

简介:通过介质的内循环,测试不同介质在单管外的沸腾和凝结传热性能。筒体长1055mm,每次可同时测量四根传热管的换热性能。

功能:测试传热管凝结和蒸发传热性能

应用:    暖通、电厂、石化

 

性能指标:换热功率10kW