高效相变工业余热回收机理研究
作为高能耗行业代表，过程工业余热资源亟待回收利用，而相关技术与理论的研究还处在起步阶段，尚不能实现低温工业余热高效回收利用，潜热型纳米相变热功能流体微通道余热回收装置是解决这一技术难题最先进的余热回收技术，但其工业应用仍存在许多关键科学问题亟待研究。弄清潜热型纳米相变热功能流体的非常规流动和强化传热机理，是解决工业余热高效回收的理论前提，该研究对开发具有我国知识产权工业余热高效回收技术和装置，以及我国的节能和环保事业均具有重要意义。为此，本文对潜热型纳米相变热功能流体在微通道内层流流动时的强化传热机理和潜热型纳米相变热功能流体微通道余热回收装置的余热回收机理进行了数值模拟研究。本文取得主要成果如下:
(1)本文基于强化传热的场协同原理和潜热型纳米相变热功能流体有机结合，建立了潜热型纳米相变热功能流体微通道强化传热物理机制及潜热型纳米相变热功能流体在微通道内流动与传热问题相适应的数值模拟方法。
(2)研究表明，在定热流条件和定壁温条件下都有，纳米PCM颗粒浓度c、纳米PCM颗粒的相变潜热LH和雷诺数Re增大，则微通道潜热型纳米相变热功能流体传热强化效果增强，而初始过冷度Ti-TS、相变温度范围TL-TS对纳米相变流体强化传热影响不是很明显。
(3)研究表明，潜热型纳米相变热功能流体微通道余热回收装置比传统单相流体微通道余热回收装置具有明显的强化传热效果，其强化传热程度随着纳米PCM颗粒浓度c、纳米PCM颗粒的相变潜热LH、输运流体流速u增大而增强，在c=25％和LH=271kJ/kg二种条件下，其强化传热效果分别高达34.9％和39.16％;提高c、LH、u，有利于提高潜热型纳米相变热功能流体微通道工业余热回收装置的强化传热效果。
潜热型纳米相变热功能流体;微通道;强化传热机理;余热回收机理;数值模拟
南昌大学
硕士
化工过程机械
周国发
2013
中文
TK124
87
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）