強(qiáng)化傳熱新技術(shù)及其應(yīng)用

　　主要內(nèi)容本書介紹了強(qiáng)化傳熱技術(shù)的基礎(chǔ)理論、國內(nèi)外近年來一些研究成果和最新進(jìn)展，詳細(xì)地介紹了螺旋槽紋管、旋流管、波紋管、內(nèi)插物及其他新型強(qiáng)化新技術(shù)的強(qiáng)化傳熱機(jī)理及應(yīng)用，凝結(jié)換熱的強(qiáng)化傳熱方法、強(qiáng)化傳熱在車輛冷卻傳熱、動(dòng)力工程、化工工程和其他工程中的應(yīng)用等內(nèi)容。 本書可供化工、石化、化工設(shè)備、熱能動(dòng)力、輕工、暖通空調(diào)等部門的工程技術(shù)人員及設(shè)計(jì)人員參考，也可作為大學(xué)本科、研究生的學(xué)習(xí)參考資料。 本書前言自20世紀(jì)70年代初石油危機(jī)爆發(fā)以來，以能源為中心的環(huán)境、生態(tài)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)問題日益加劇。世界各國充分認(rèn)識(shí)到節(jié)能的重要意義，能源的合理利用已成為當(dāng)今世界各國應(yīng)如何良性發(fā)展工業(yè)的核心問題，各種節(jié)能技術(shù)如雨后春筍般竟相出現(xiàn)。迄今為止，強(qiáng)化傳熱技術(shù)在化工、動(dòng)力、核能、制冷、石油及至國防工業(yè)等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，國內(nèi)外公開發(fā)表的論文和研究報(bào)告超過6000篇，獲得了數(shù)百項(xiàng)專利，已發(fā)展成為成熟的第二代傳熱技術(shù)。由于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和能源的嚴(yán)重短缺，不斷向強(qiáng)化傳熱提出了新的要求，因此強(qiáng)化傳熱研究的深度和廣度日益擴(kuò)大并向新的領(lǐng)域滲透和發(fā)展。世界各主要工業(yè)國都對此進(jìn)行了大量的研究開發(fā)工作，力圖建立強(qiáng)化傳熱新理論，并在新理論的指導(dǎo)下，開發(fā)第三代傳熱技術(shù)，包括傳熱傳質(zhì)過程控制和復(fù)合強(qiáng)化技術(shù)，并取得了許多成果。 本書正是作者總結(jié)本人的研究成果并收集了國內(nèi)外大量最新資料整理編寫而成的，包括最新出現(xiàn)的一些新管型的強(qiáng)化傳熱機(jī)理及其在工程上的應(yīng)用、復(fù)雜通道中的強(qiáng)化傳熱問題、凝結(jié)換熱的強(qiáng)化傳熱新方法以及強(qiáng)化傳熱在車輛冷卻傳熱中的應(yīng)用等內(nèi)容。書介介紹了國內(nèi)外換熱器強(qiáng)化傳熱技術(shù)的最新進(jìn)展和工業(yè)應(yīng)用，闡明了各種強(qiáng)化傳熱新技術(shù)的機(jī)理，研討了在工業(yè)中采用強(qiáng)化傳熱技術(shù)時(shí)應(yīng)有的綜合考慮，并附有工程實(shí)例、應(yīng)用現(xiàn)狀及展望，旨在給我國能源領(lǐng)域的學(xué)生和科技人員提供最新的前沿知識(shí)，使他們的知識(shí)及時(shí)得到補(bǔ)充與更新。本書內(nèi)容新穎，而且結(jié)合作者的科研成果編寫而成，大多數(shù)論文已發(fā)表在國內(nèi)外重要刊物上，且部分論文已被SCI、EI、ISTP國際三大檢索收錄。 本書可供化工、石化、熱能動(dòng)力、化工設(shè)備、輕工等部門從事傳熱、節(jié)能、換熱設(shè)備工作的專家、工程師以及研究院所的設(shè)計(jì)人員參考；對相應(yīng)專業(yè)大學(xué)本科、研究生亦有相當(dāng)?shù)膮⒖純r(jià)值。 全書編寫分工如下：彭培英編寫第1章、第2章、第6章、第9章和第10章；崔海亭編寫第3章至第5章、第7章和第8章。全書由彭培英統(tǒng)稿，郭彥書、王振輝審定。 在撰寫過程中，北京工業(yè)大學(xué)吳玉庭博士后、北京航空航天大學(xué)丁立副教授提出了許多寶貴意見，得到了彭寶成教授及許多同事和同行的鼓勵(lì)和支持；書中引用了作者攻讀博士和碩士學(xué)位期間所在單位研究集體以及許多同行的工作成果。作者謹(jǐn)在此一并表示誠摯的感謝。本書的出版得到河北省教育廳學(xué)術(shù)著作出版基金及河北科技大學(xué)學(xué)術(shù)著作出版基金資助，特此表示感謝。 由于作者水平有限，且強(qiáng)化傳熱技術(shù)發(fā)展迅速，創(chuàng)新不斷，書中的不妥之處在所難免，懇切希望讀者不吝批評、指正。 編者2005年5月2 本書目錄22螺旋槽紋管應(yīng)力分析研究67 223螺旋槽紋管結(jié)垢問題67 23選用螺旋槽紋管經(jīng)驗(yàn)計(jì)算式問題的探討68 231常用的螺旋槽紋管傳熱及阻力特性經(jīng)驗(yàn)計(jì)算式68 232螺旋槽紋管換熱和阻力系數(shù)各經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算結(jié)果的 分析與評述71 24螺旋槽紋管管內(nèi)紊流流動(dòng)與換熱數(shù)值研究74 241單頭螺旋槽紋管管內(nèi)流動(dòng)與換熱數(shù)值研究74 242多頭螺旋槽紋管管內(nèi)流動(dòng)與換熱數(shù)值研究76 243單頭螺旋槽紋管管內(nèi)流動(dòng)和換熱的數(shù)值模擬 舉例78 244數(shù)值模擬展望82 參考文獻(xiàn)83 第3章旋流管管內(nèi)換熱與阻力實(shí)驗(yàn)研究87 31旋流管結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)87 32旋流管管型的選擇88 33管內(nèi)換熱實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理88 331實(shí)驗(yàn)原理88 332實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理90 34旋流管內(nèi)阻力實(shí)驗(yàn)研究96 341實(shí)驗(yàn)裝置96 342實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理96 35旋流管管內(nèi)對流換熱與阻力的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果分析100 351旋流管管內(nèi)強(qiáng)化傳熱機(jī)理探討100 352結(jié)構(gòu)參數(shù)對傳熱與流阻性能的影響102 36旋流管與同類型高效傳熱管性能參數(shù)對比105 361對過去部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重新整理105 362統(tǒng)一關(guān)聯(lián)式的整理105 363螺旋槽紋管傳熱與阻力實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式綜述106 364旋流管與螺旋槽紋管管內(nèi)換熱公式之間比較107 365旋流管與螺旋槽紋管管內(nèi)阻力系數(shù)公式之間的 比較109 366旋流管與光管及國內(nèi)外同類型高效傳熱管性能 參數(shù)的對比109 37旋流管的優(yōu)化設(shè)計(jì)113 371強(qiáng)化管的傳熱特性與阻力特性114 372強(qiáng)化傳熱管的性能評價(jià)方法115 373優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算方法116 374優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果分析121 375優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果的驗(yàn)證122 38旋流管式換熱器的實(shí)驗(yàn)研究123 381對流傳熱系數(shù)的分離方法124 382三種不同換熱器的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理126 383全不銹鋼旋流管式激光冷卻器的實(shí)驗(yàn)研究126 384旋流管式機(jī)油冷卻器性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理130 385旋流管式燃油預(yù)熱器性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理132 參考文獻(xiàn)135 第4章波紋管強(qiáng)化傳熱技術(shù)及應(yīng)用138 41波紋管強(qiáng)化傳熱機(jī)理138 411提高換熱器傳熱系數(shù)的方法138 412波紋換熱管強(qiáng)化傳熱機(jī)理140 42波紋管換熱器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)141 421波紋管結(jié)構(gòu)141 422波紋管換熱器的特點(diǎn)142 43波紋管傳熱與阻力性能實(shí)驗(yàn)及分析146 431管程傳熱與阻力性能實(shí)驗(yàn)及分析146 432殼程傳熱與阻力性能實(shí)驗(yàn)與分析147 44波紋管換熱器設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題149 45波紋管換熱器的設(shè)計(jì)153 451換熱器型號表示方法153 452波紋管換熱器的簡便設(shè)計(jì)方法153 46波紋管換熱器的應(yīng)用舉例156 461波紋管換熱器在供熱工程中的應(yīng)用156 462波紋管換熱器在化工系統(tǒng)中的應(yīng)用157 參考文獻(xiàn)160 第5章其他異形強(qiáng)化管換熱器研究與應(yīng)用162 51橫紋槽管式換熱器研究與應(yīng)用162 511橫紋管的結(jié)構(gòu)162 512橫紋管強(qiáng)化傳熱機(jī)理164 513橫紋管換熱器設(shè)計(jì)方法167 514橫紋管應(yīng)用示例169 52螺旋扁管換熱器傳熱與流阻性能研究及應(yīng)用171 521螺旋扁管換熱器的結(jié)構(gòu)172 522螺旋扁管換熱器的優(yōu)點(diǎn)172 523螺旋扁管換熱器的制造173 524螺旋扁管換熱器傳熱阻力性能174 525螺旋扁管換熱器的工業(yè)應(yīng)用實(shí)例177 53縮放管換熱器傳熱與流阻性能研究及應(yīng)用180 531縮放管換熱器的結(jié)構(gòu)181 532縮放管換熱器傳熱阻力性能182 533縮放管換熱器應(yīng)用實(shí)例183 54變截面管換熱器傳熱與阻力性能186 541變截面管換熱器的結(jié)構(gòu)186 542變截面管換熱器的優(yōu)點(diǎn)188 543變截面管換熱器傳熱阻力性能188 55空心環(huán)管殼式換熱器研究與應(yīng)用192 551空心環(huán)管殼式換熱器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)192 552空心環(huán)管殼式換熱器的使用特點(diǎn)194 553空心環(huán)管殼式換熱器的應(yīng)用195 56螺旋折流板換熱器研究與應(yīng)用197 561螺旋折流板換熱器的結(jié)構(gòu)198 562螺旋折流換熱器的特點(diǎn)199 563螺旋折流板換熱器傳熱與阻力性能201 564螺旋折流板換熱器的工業(yè)應(yīng)用實(shí)例202 57螺旋橢圓扁管換熱器203 58旋扭和交叉的強(qiáng)化管206 59復(fù)合強(qiáng)化傳熱技術(shù)208 591螺旋槽管與扭帶的復(fù)合強(qiáng)化傳熱技術(shù)208 592螺旋槽管與旋流器、扭帶、彈簧條的復(fù)合強(qiáng)化 傳熱技術(shù)212 593黏性流體管內(nèi)復(fù)合強(qiáng)化傳熱215 594振動(dòng)復(fù)合強(qiáng)化傳熱217 參考文獻(xiàn)219 第6章內(nèi)插物的強(qiáng)化傳熱研究與應(yīng)用222 61內(nèi)插物的種類及性能222 611扭帶222 612螺旋線圈224 613繞花絲內(nèi)插物229 614螺旋彈簧232 615靜態(tài)混合器235 62常用內(nèi)插物綜合強(qiáng)化換熱性能評價(jià)239 63內(nèi)插物工業(yè)應(yīng)用實(shí)例241 631CT插入物的應(yīng)用實(shí)例241 632靜態(tài)混合器應(yīng)用舉例244 633繞花絲換熱器應(yīng)用舉例246 參考文獻(xiàn)247 第7章相變換熱的強(qiáng)化傳熱方法250 71凝結(jié)換熱的強(qiáng)化250 711管外凝結(jié)傳熱的強(qiáng)化252 712管內(nèi)凝結(jié)傳熱強(qiáng)化管260 72沸騰傳熱的強(qiáng)化265 721沸騰傳熱技術(shù)的研究266 722沸騰傳熱強(qiáng)化技術(shù)的發(fā)展269 723池沸騰強(qiáng)化傳熱技術(shù)270 724流動(dòng)沸騰強(qiáng)化傳熱技術(shù)271 725幾種典型工業(yè)用沸騰傳熱強(qiáng)化管及其性能275 參考文獻(xiàn)282 第8章車輛中的強(qiáng)化傳熱技術(shù)284 81車輛用換熱器的形式284 82車輛用換熱器的強(qiáng)化傳熱表面285 821管式傳熱表面285 822翅片管式傳熱表面286 823板翅式傳熱表面292 參考文獻(xiàn)293 第9章強(qiáng)化傳熱技術(shù)在動(dòng)力工程中的應(yīng)用294 91不銹鋼波螺旋槽管凝汽器在電廠的應(yīng)用294 92螺旋槽管強(qiáng)化傳熱在鍋爐空氣預(yù)熱器中的應(yīng)用298 921螺旋槽管在燃煤鍋爐空氣預(yù)熱器中的應(yīng)用 之一298 922螺旋槽管在燃煤鍋爐空氣預(yù)熱器中的應(yīng)用 之二300 923螺旋槽管在燃煤鍋爐空氣預(yù)熱器中的應(yīng)用之三302 93電站冷油器的運(yùn)行分析與強(qiáng)化傳熱研究304 94強(qiáng)化傳熱技術(shù)在高低壓回?zé)峒訜崞髦械膽?yīng)用307 參考文獻(xiàn)307 第10章強(qiáng)化傳熱技術(shù)在制冷化工工程中的應(yīng)用309 101強(qiáng)化傳熱在制冷工程中的應(yīng)用309 1011整體針翅管和螺旋扭曲管在制冷機(jī)換熱器中的 應(yīng)用309 1012改進(jìn)型折流桿換熱器用于冰機(jī)系統(tǒng)的氨冷 凝器312 1013緊湊式換熱器在制冷技術(shù)中的應(yīng)用315 1014R134a表面增強(qiáng)型蒸發(fā)強(qiáng)化傳熱管的傳熱 性能319 1015鎳合金強(qiáng)化傳熱管在溴化鋰制冷機(jī)中的 應(yīng)用322 102強(qiáng)化傳熱在化工工程中的應(yīng)用323 1021高效節(jié)能換熱器在氮肥工業(yè)中的應(yīng)用323 1022鋁多孔表面換熱管強(qiáng)化沸騰換熱的研究及其 工業(yè)應(yīng)用326 103螺旋隔板花瓣管換熱器在石化行業(yè)中的應(yīng)用 329 1031螺旋隔板花瓣管換熱器的傳熱強(qiáng)化 研究329 1032螺旋隔板花瓣管換熱器在石化行業(yè)中的 應(yīng)用331 參考文獻(xiàn)332

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