一、声空化场下单相对流传热的实验研究（论文文献综述）
徐梓榕[1]（2021）在《声空化泡溃灭力学的量化研究》文中研究说明超声空化是一复杂的物理现象,当液体受到一定功率的超声作用后,其内部会产生微小的空化泡。当空化泡在近壁面处溃灭时产生的微射流会对固壁面产生较大的压强,例如在超声辅助焊接过程中,主要依靠微射流的作用去除母材表面的氧化膜,因此超声空化广泛应用在废水处理、生物医疗及工业生产等领域。为了测量空化泡在液/固界面处产生的力学效应,本文采用最新的动态高频压电石英传感器对空化泡溃灭时的力进行测量,并利用COMSOL Multiphysics模拟软件对实验进行延伸与拓展,计算不同条件下声压场的分布,以借助Matlab计算不同条件下空化泡溃灭时气泡壁附近的压强。通过高速摄影系统观察到的液/固界面空化泡分布,计算在液态金属与石英玻璃相接触的液/固界面,单个空化泡溃灭时对近壁面作用的力和压强的大小。通过动态高频压电石英传感器发现影响空化泡溃灭时力的大小主要与液体种类、位置、超声功率的大小有关。在其他实验条件都相同的前提下,液体的粘度越小空化泡溃灭的力越大。在大规模液体、有限区域的条件下,超声头正下方区域的空化泡溃灭的力要明显高于侧面;在自由表面状态下,远离超声头位置处的空化力最大,中间位置处的最小。随着超声功率的增大,空化泡溃灭时的力也在增大。在COMSOL模拟结果中,模拟并验证了液体的种类、位置、超声功率及频率是影响声压大小的重要因素。在大规模液体条件下,声压等值线以超声头施加振动的下表面圆心为中心呈圆弧形分布,声压由此向外扩散和衰减;在有限区域条件下,玻璃底板反射部分声压,在超声头下方处形成声场的叠加,从而改变了声压场的分布。并进一步发现超声频率可以改变声压场的正负分布改变声压值的大小,以及极薄钎料层的结构有利于放大声压。通过Matlab利用模拟获得的声压幅值计算空化泡溃灭时的压强,其数量级在109-1011 Pa。对于空化泡分布的研究,有限区域条件下水中空化泡多以团簇的形式产生但分布并不均匀,乙醇中的空化区域面积及空化泡密集程度远少于水中的。在超声头侧面,空化泡团簇与云结构形成和消失需要经历更多的超声周期。随着超声功率的变大,空化区域面积变大,空化程度也越剧烈。钎料池自由表面条件下,随着超声功率的增加,空化区域面积增加明显,空化泡更加小且密集并多成团簇的形式呈现。在1000 W超声功率作用下,4 mm2的视野每一个超声周期约有40.6个空化泡溃灭,空化泡所占据的面积比例约为1.5%左右。金属液/固界面单个空化泡溃灭的力的均值约在5-10 m N,空化泡溃灭产生微射流对固壁面的平均压强约在100-400 MPa左右。
张超勇[2]（2020）在《电场与声场协同强化微细通道传热及压降特性研究》文中认为微细通道具有体积小、换热效率高、工质需求量少的优点,在解决小尺寸、大热通量的散热问题上具有广阔的应用前景。为获得传热性能更好的微细通道换热设备,将电场与声场两种主动强化传热技术引入到微细通道中,研究单一物理场和混合物理场协同作用下微细通道内R141b流动沸腾传热与压降特性,主要研究内容如下:（1）实验研究单独电场、声场作用下微细通道内R141b流动沸腾传热特性。发现在电场作用下传热系数随着电压的增大而增大,电压为800V时的传热系数提高57%;在声场作用下的传热系数与声场布置方式有关,布置出口超声波、进口超声波以及进出口超声波的强化传热效果依次增强,进出口同时施加超声波时的传热系数提高75%。（2）实验研究电场与声场协同作用下微细通道内R141b流动沸腾传热特性。对电压与声场频率协同、电压与声场功率协同以及电压与声场进出口协同三种情况进行了讨论。研究发现电场与声场协同作用下的强化传热效果显着增强,电场与声场协同作用的强化因子最大可以达到2.24。（3）利用COMSOL软件模拟通道内气泡周围电场与声场的分布情况,结合高速摄像仪发现,在电场与声场协同作用下,通道内的气泡数量有所增多,声场产生的微型气泡逐步成长为小气泡后被压迫在换热壁面上抖动,对于受限气泡也有类似的运动规律,气泡行为变化促使固有弯月面区向薄液膜区转变,提升了微细通道沸腾传热能力。（4）实验研究单独电场、单独声场和电场与声场协同作用下的流动沸腾压降特性。结果表明,在电场与声场协同作用下的总压降增大了15.8%,单位长度两相摩擦压降会随着电场强度与声场强度的增大有所增大,协同作用下的两相压降大于单一物理场的两相压降。此外,电场与声场的作用使得通道内的气泡运动更加复杂剧烈,加剧了通道内的不稳定性。
王文[3]（2019）在《超声波作用下细通道换热器流动沸腾传热特性研究》文中研究表明微细通道换热器是一种新型、高效的换热设备,在工业应用中有着广泛的前景。将超声波强化传热技术引入到细通道换热器中,并结合纳米流体强化传热技术,研究超声波作用下纯制冷剂和纳米制冷剂流动沸腾传热特性,获得性能更好的细通道换热设备。研究内容主要包括以下几点:（1）超声波作用下细通道内纯制冷剂流动沸腾研究。提出一种可以放置超声波换能器的细通道实验段,在整个流动区域中产生稳定的超声场分布。实验研究有无超声波作用下R141b在细通道内流动沸腾特性,并采用高速摄影仪进行可视化研究,分析超声波对汽泡运动的影响。结果表明超声波能够显着强化传热,强化倍率在1.021.88之间。热流密度对超声波强化饱和沸腾传热效果有着重要的影响,随着热流密度的提高,强化作用减弱。超声波作用后汽泡数量明显增多,汽泡在细通道内的运动速度显着加快。（2）超声波细通道内声场数值仿真与强化传热机理分析。采用Comsol仿真软件对超声装置和流体域进行建模,分析不同频率、不同功率的超声波在细通道内的声压分布。通过声压变化分析超声波对汽泡初始成核和汽液界面的影响,从汽泡动力学角度分析超声波强化传热机理。（3）超声波作用下细通道内纳米流体流动沸腾研究。通过“两步法”配置TiO2-R141b纳米流体,并加入Span80增加纳米流体的稳定性。纳米流体的浓度分别为0.1%、0.2%和0.3%,实验研究有无超声波作用下细通道内TiO2-R141b纳米流体流动沸腾传热特性。结果表明超声波与纳米流体复合强化倍率在1.221.88之间。热流密度对超声波纳米流体复合强化传热有着重要的影响,在低热流密度下,复合强化效果接近只作用超声波的强化作用;中等热流密度下,超声波和纳米流体协同作用强化传热;高热流密度下,纳米流体对强化传热起主导作用。
张树晓[4]（2019）在《超声空化效应及其在强化传热中的应用研究》文中提出当前,无论是在信息行业、化工行业,还是能源行业等均对热交换系统的传热负荷提出了更高标准,换热装置需要大幅改善其适应能力,以此更好地适应各种环境,电子器件上的集成晶体管数量相较之前明显增多,使其热流密度大幅增加,原有的散热冷却技术已无法有效地满足实际应用需求。所以,当前亟待研发出更先进、更成熟的传热技术来解决能源短缺问题,并满足高性能设备的传热要求。作为当前最新推出的一种强化传热技术,超声波作为一种新的有源强化传热技术近十几年来备受业内人士重视,在今后的工业应用中有着巨大的潜力,因此有必要对超声波强化传热技术进行研究。本论文主要通过实验的方式深入系统地探讨和分析超声波对对纯水沸腾传热以及对纳米流体在不同环境下的传热所产生的影响。本文主要研究工作和结论如下:（1）在综合考虑各方面因素的基础上创建了超声波强化流体传热实验台,通过经典的Rohsennow公式对本文创建的实验系统是否有效、可靠进行了验证,经验证可知,实验系统获得的数据是合理的。（2）分析了在不同液体过冷度、超声波功率的条件下对纯水沸腾换热所产生的各种影响。通过实验发现,在低过冷度、超声功率较大的环境下,超声波强化换热效果比较突出,反之则无法获得良好的强化效果。（3）当实验介质为体积分数为0.01%的A1203纳米流体时,自然对流状态下,超声均表现出了对流体换热的强化作用,但是强化换热效果都呈现逐渐下降的趋势。并且在同一热流密度下,强化换热能力随着流体温度的升高越来越弱;过冷沸腾时,当液体温度为50℃、70℃、80℃时,超声对纳米流体的换热表现为强化作用。其强化效率依次最高可达14%、27%和22%。但是当液体温度为60℃时表现为抑制换热,这与超声空化泡崩溃时形成的强压力脉冲有关;饱和沸腾状态下超声会强化纳米流体沸腾换热,且随着热流密度的增加,换热系数成增长的趋势,但是换热强化能力也在逐渐下降。但是与过冷沸腾相比:在低热流密度沸腾起始阶段,纳米流体换热能力较强,而在高热流密度的饱和沸腾阶段,超声强化换热的能力有所下降。（4）当有超声作用时,纳米流体具有较低的临界热流密度,超过这个点后,在较小的壁面过热度内热流密度急速下降,当再次提高壁面过热度时,热流密度又会再次增大,但是增长速度较为缓慢。并且在有超声作用时,纳米流体的整条沸腾曲线都在没有超声作用时的沸腾曲线的左侧,这说明引起沸腾所需的过热度较小。（5）在扫描电镜的帮助下深入全面地研究了添加和未添加超声波这两种不同条件下0.01%A1203纳米流体沸腾后其金属铂丝表面特征。通过研究了解到,在未添加超声波的情况下,纳米流体沸腾后的铂丝表面可见纳米颗粒吸附层,无论是空穴密度,还是表面粗糙度,这两个指标均明显大于添加超声波的情况。一方面是有超声作用时,纳米流体内布朗运动更剧烈,纳米颗粒更不容易沉积,另一方面是即便是有沉积到铂丝表面的颗粒,由于超声振动而产生的声流以及空化气泡崩溃时对铂丝表面产生的强冲击力,也使得颗粒不能长期沉积在铂丝表面上。
邱俊杰[5]（2018）在《流体空化热效应的实验研究》文中研究说明我国稠油资源丰富,对其进行降黏开采对于我国国民经济发展意义重大。目前常用的蒸汽驱、蒸汽吞吐、电加热等方法存在设备复杂、成本高、能量损耗大、安全性差等缺点,寻找新的开采方法势在必行。空化是发生在液体介质中的一种物理现象。空化发生时,会在空泡附近形成极端高温（1900-5000K）和高压（140MPa-170MPa）,并伴有强烈的冲击波和微射流。如何有效利用空化过程中的这种极端热效应成为部分专家学者关注的课题。基于以上几点,本文对流体空化过程中的热效应问题开展了实验研究,得到以下结论:（1）总结分析了空化类型与作用机理,确定了以闭式叶轮为核心的水力空化发生方式。（2）基于数值模拟的方法,使用CFX软件对不同叶轮结构内空化情况进行了对比分析,选定进口角为11.2、出口角为36的叶轮用于后续的实验研究。（3）设计并制作了空化热效应室内实验装置,对空化发生器部件进行了机械强度校核。（4）利用空化热效应实验装置,研究了不同参量（流体初始温度、流量、流体体积、粘度）对流体空化热效应的影响规律,结果发现:在当前实验条件下,随着流量的增加,流体空化热效应先增强后减弱,在流量为1.6m3/h时流体空化热效应最佳;随着黄原胶粘度的增加,空化热效应逐渐受到抑制;流体初始温度（0-40℃）、流体体积对空化热效应的影响可以忽略不计。研究成果对于弄清空化热效应的内在规律,拓展空化技术在石油领域的应用具有重要意义。
荣兵兵[6]（2017）在《基于超声技术的沉浸式换热器强化换热的研究》文中指出换热器的强化换热一直是传热传质行业的研究重点。由于效率高、安全、能量集中等特点,超声波拥有广阔的开发和应用前景,并且已经广泛的用于各个行业。液体在超声波的作用下会产生空化效应。本文是利用超声的空化作用,对沉浸式换热器进行强化换热的研究。首先,在超声强化传热的基础上,通过对等直径盘管和非等直径盘管建立相关的物理模型和数学模型,运用Fluent软件,分别模拟了超声频率为20kHz、25kHz、28kHz时,不同功率对盘管外换热的影响。通过比较,可以看出在相同的超声频率和功率作用情况下,超声波对非等直径盘管的换热影响要大于对等直径盘管的影响。其次,通过对比没有施加超声波和施加超声波的情况,比较这两种情况下水的速度场分布,得出在同一种超声频率作用时,随着超声功率的增加,水的流动扰动增强。这是由于提高了作用在空化泡上的压力,促进了水中空化泡的产生,所产生的压力波冲击边界层,减少了壁面边界层的厚度,进而减小流动换热的阻力,改变了水的流动状态,从而增强换热。最后,实验采用频率为28kHz的压电换能器,在功率为180W情况下验证超声的强化传热效果。实验中对水箱中的水采取静态加热方式,期间没有水流出。通过实验得出,超声空化对管外自然对流强化传热具有促进作用。超声波作用时,冷凝管的温度会降低,水箱中水的温升比无超声作用时快,水箱中水加热时间缩短。
解瑞铭[7]（2016）在《隔膜法烧碱蒸发器超声波防垢除垢技术研究》文中研究指明垢质存在极大程度上降低设备的传热系数、加剧设备的腐蚀速度。超声波防除垢技术具有操作简单、无污染、后期维护费用低等优点,被广泛应用于氯碱等石油化工行业。本文在阐述超声波除垢技术的基础上,深入探讨了超声波防垢、除垢技术空化效应的机理,并对烧碱蒸发器管内结垢的主要影响因素进行详细分析。根据超声波防垢、除垢技术机理研究,设计出超声波除垢技术工艺流程以及实施方案,完成了除垢系统参数配置以及现场应用监测。通过烧碱蒸发器超声波防垢、除垢后传热计算与现场应用效果,分析产生了蒸发器超声波除垢后的经济效益。超声波防除垢技术应用在氯碱工业的工艺过程中具有明显作用,对推动企业和社会的节能减排进程具有积极意义。
李长达[8]（2016）在《超声波对池沸腾换热影响的实验研究》文中研究指明随着科技发展进步,无论从传统高耗能行业节能还是从新兴高技术领域高热流电子器件的散热需求,都对强化换热技术提出了更高的要求,有待于我们进一步发展强化换热的新原理和新技术。超声波作为一种新的有源强化传热技术近十几年来越来越受到重视,在今后的工业应用中有着巨大的潜力,因此有必要对超声波强化传热技术进行研究。本论文主要以实验方法为主,综合超声波和纳米流体两种强化传热技术,研究了超声波对纯水以及纳米流体沸腾传热的影响。本文的主要研究工作和结论如下：（1）设计并搭建了超声波强化传热的池沸腾实验平台,采用Rohsenow经验式对实验系统进行了验证,证明了实验系统所获数据具有合理性。（2）在不同液体过冷度、超声功率和超声辐射距离条件下研究了超声波对池沸腾换热的影响。研究结果表明在低过冷度、高功率和近距离的条件下,超声波强化换热的效果明显,反之强化效果相对较弱,并对其中的强化机理进行了理论分析。（3）分别在液温为60℃、80℃、100℃条件下利用高速摄影对加热表面沸腾过程中气泡动力学进行了可视化研究,深入揭示了超声波强化传热的机理。（4）在没有施加超声波时,研究了不同体积浓度的A1203和Ag纳米流体对池沸腾换热的影响。结果表明,两种纳米流体较纯水的传热性能都有了大幅度提高,且A1203纳米流体相对于纯水的平均强化倍率要高于Ag纳米流体；两者都相应地降低了沸腾起始点过热度；且所有浓度的A1203纳米流体和体积浓度为0.001%的Ag纳米流体的临界热流密度都较纯水有了提高,而浓度为0.0025%、0.005%的Ag纳米流体要低于纯水的临界热流密度。（5）超声波影响纳米流体沸腾换热特性的研究表明：对于所有浓度的A1203纳米流体,在壁面过热度低于约3℃时,沸腾曲线明显左移；对于不同浓度的Ag纳米流体,在壁面过热度低于8℃时,超声波强化换热效果明显；随着热流密度的增加,进入旺盛核态沸腾阶段时,超声波对两种纳米流体传热性能的影响不显着；相对于不加超声波,沸腾起始点过热度均降低约1℃,但超声波对临界热流密度影响很小。（6）通过扫描电镜分析了光表面以及施加与不加超声波时浓度为0.0025%A1203和Ag纳米流体沸腾后的表面特性。发现了纳米流体沸腾后的表面均烧结了一层纳米颗粒吸附层,表面粗糙度和空穴密度都较光表面显着增加。在不加超声波时A1203沸腾后表面呈多孔质结构,加超声波后表面可以看到裂痕和很多纳米级别颗粒。除了加超声波后表面空穴数目和粗超度都增多增大之外,在有无超声波时Ag纳米流体沸腾后的表面结构相差不大。
李长达,张伟,李亚,柴永志[9]（2016）在《超声波强化传热的研究进展》文中研究说明对超声波强化单相对流传热、过冷沸腾传热、饱和沸腾传热的机理与研究进展进行综述,指出今后应着重研究的方向。在单相对流传热和过冷沸腾传热阶段,超声波能使传热系数得到提高,尤其单相对流传热阶段更为显着;在饱和沸腾传热阶段,超声波虽然能对传热产生一定的影响而效果并不明显,但可能会提高临界热流密度。
许晓飞[10]（2015）在《超声波强化蒸发传热性能研究》文中研究指明超声蒸发器是利用超声波技术辅助物料蒸发浓缩的一种新型蒸发设备,它特别适用于易结垢、易发泡及高沸点物料的浓缩。由于超声波技术强化液体蒸发传热的机理性研究不足及沸腾传热的复杂性,目前鲜有超声蒸发装置用于工业生产的报道,且适用于超声蒸发器设计计算的基础数据相当匮乏。本文以自来水为实验物料,研究超声蒸发器的传热性能,并分析了超声波强化蒸发的程度。实验结果表明：1)利用单因素法得出各主要操作参数对超声蒸发器性能的影响：传热系数,蒸发效率,蒸发速率随着蒸发温度,进料流量的增加而增大,随超声波功率密度的提高先增大后减小。2)通过分析各主要参数对超声波强化传热系数的影响得出：强化效率随着超声功率密度的增强,先增大至25.29%而后减小；随蒸发温度的提高,强化效率由29.85%逐渐减小至24%左右,然后趋于稳定；随传热温差的提高基本稳定在20%；随进料流量的增加由19.4%缓慢增大至22.55%。超声波作用于蒸发器时,传热系数提高17.06%～29.85%。3)分别采用正交法和响应面分析法对超声蒸发动力学过程进行了回归分析,得出各主要操作参数对超声蒸发器的总传热系数敏感性：传热温差>蒸发温度>进料流量>超声功率密度。分析对比了所得多元线性回归模型和多元二次回归模型：多元二次回归模型的相关系数97.09%和预测精度高达91.89%,可用于估计不同参数条件下传热系数。并且得出超声蒸发装置的最佳操作条件：蒸发温度85℃,处理量481/h,功率密度0.7455W/cm2,传热温差20℃,传热系数理论能达到1185.5W/m2·℃。
二、声空化场下单相对流传热的实验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、声空化场下单相对流传热的实验研究（论文提纲范文）
（1）声空化泡溃灭力学的量化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 超声空化的发现与应用 |
| 1.2.2 液体中声空化现象的研究现状 |
| 1.2.3 超声空化效应研究现状 |
| 1.3 金属液/固界面声空化力学效应研究的难点 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 实验设备与研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备与工艺 |
| 2.2.1 实验设备 |
| 2.2.2 实验过程 |
| 第3章 超声空化溃灭力的测量 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 大规模液体条件下声空化力学效应 |
| 3.2.1 动态高频压电石英传感器的校验 |
| 3.2.2 超声功率333W下不同位置声空化力学效应 |
| 3.2.3 超声功率667W下不同位置声空化力学效应 |
| 3.2.4 超声功率1000W下不同位置声空化力学效应 |
| 3.2.5 大规模液体条件下声空化力学效应总结 |
| 3.3 有限区域条件下声空化力学效应 |
| 3.3.1 水中声空化的力学效应 |
| 3.3.2 乙醇中声空化的力学效应 |
| 3.4 钎料池条件下声空化力学效应 |
| 3.4.1 水中不同位置声空化力学效应 |
| 3.4.2 液态金属中靠近超声头位置处声空化力学效应 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 液体介质中声压场及空化泡溃灭力学的计算研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 大规模液体区域条件声压场模拟 |
| 4.2.1 条件设定与模型建立 |
| 4.2.2 不同参数条件对声压的影响 |
| 4.3 有限区域条件声压场模拟 |
| 4.3.1 条件设定与模型建立 |
| 4.3.2 不同参数条件对声压的影响 |
| 4.4 钎料池条件声压场模拟 |
| 4.4.1 条件设定与模型建立 |
| 4.4.2 液体种类与位置对声压的影响 |
| 4.5 空化泡阈值与溃灭力学的计算 |
| 4.5.1 空化阈值计算 |
| 4.5.2 水中不同位置空化泡溃灭压强计算 |
| 4.5.3 镓铟共晶中不同位置空化泡溃灭压强计算 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 空化泡的动态观察与溃灭时的力学测量 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有限区域条件下不同参数对空化泡的分布影响 |
| 5.2.1 液体种类对空化泡分布的影响 |
| 5.2.2 不同位置对空化泡分布的影响 |
| 5.2.3 超声功率对空化泡分布的影响 |
| 5.3 液/固界面空化泡分布与力、压强的计算 |
| 5.3.1 液/固界面空化泡的分布 |
| 5.3.2 超声功率333W作用下空化泡力与压强计算 |
| 5.3.3 超声功率667W作用下空化泡力与压强计算 |
| 5.3.4 超声功率1000W作用下空化泡力与压强计算 |
| 5.3.5 模拟与实际数据之间的分析与比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）电场与声场协同强化微细通道传热及压降特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景意义 |
| 1.2 电场强化传热研究 |
| 1.3 声场强化传热研究 |
| 1.4 复合强化传热研究 |
| 1.5 课题来源及主要研究内容 |
| 第二章 电场与声场强化传热及模拟分析 |
| 2.1 微细通道流动沸腾传热区域 |
| 2.2 电场强化传热原理 |
| 2.2.1 电场力对汽泡的作用 |
| 2.2.2 抽吸现象 |
| 2.3 Bjerknes力 |
| 2.3.1 主Bjerknes力 |
| 2.3.2 次Bjerknes力 |
| 2.4 电场与换能器布置方案 |
| 2.5 电场与声场在通道内的分布情况 |
| 2.5.1 电场分布模拟 |
| 2.5.2 声场分布模拟 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 微细通道流动沸腾实验平台及实验方法 |
| 3.1 流动工质的选择 |
| 3.2 微细通道流动沸腾实验平台 |
| 3.2.1 实验系统 |
| 3.2.2 实验段 |
| 3.2.3 数据采集系统 |
| 3.3 实验工况与步骤 |
| 3.3.1 实验工况 |
| 3.3.2 实验步骤 |
| 3.4 数据处理及误差分析 |
| 3.4.1 传热数据处理 |
| 3.4.2 压降数据处理 |
| 3.4.3 误差分析 |
| 3.5 本章小节 |
| 第四章 电场与声场协同作用下微细通道传热特性 |
| 4.1 单一物理场强化传热 |
| 4.1.1 电场作用下局部传热系数 |
| 4.1.2 声场作用下局部传热系数 |
| 4.2 电场与声场协同强化传热 |
| 4.2.1 电场与不同频率声场协同 |
| 4.2.2 电场与不同功率声场协同 |
| 4.2.3 电场与不同进出口声场协同 |
| 4.3 电场与声场协同可视化研究 |
| 4.3.1 单一物理场可视化 |
| 4.3.2 电场与声场协同可视化 |
| 4.4 电场与声场协同传热机理分析 |
| 4.4.1 气泡成核 |
| 4.4.2 气泡受力分析 |
| 4.4.3 受限气泡大小分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 电场与声场协同作用下微细通道压降特性 |
| 5.1 单一物理场作用下压降特性 |
| 5.1.1 电场作用下的压降特性 |
| 5.1.2 声场作用下的压降特性 |
| 5.2 电场与声场协同作用下的压降特性 |
| 5.2.1 总压降 |
| 5.2.2 两相压降 |
| 5.2.3 单位长度两相摩擦压降 |
| 5.3 电场与声场协同作用下微细通道不稳定性 |
| 5.3.1 压降时域特性 |
| 5.3.2 压降频域特性 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要研究结论 |
| 本文研究特色与创新点 |
| 建议和展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附录 |
（3）超声波作用下细通道换热器流动沸腾传热特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 微细通道流动沸腾传热研究现状 |
| 1.3 超声波强化传热研究 |
| 1.3.1 声流效应对强化传热的影响 |
| 1.3.2 声空化效应对强化传热的影响 |
| 1.4 纳米流体强化传热研究 |
| 1.5 课题来源及主要研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 细通道流动沸腾实验系统与实验方法 |
| 2.1 细通道流动沸腾实验系统及装置 |
| 2.1.1 工质注入与循环系统 |
| 2.1.2 加热与冷却系统 |
| 2.1.3 实验段 |
| 2.1.4 数据采集系统 |
| 2.2 实验方法与纳米制冷剂制备 |
| 2.2.1 实验前准备 |
| 2.2.2 实验具体步骤 |
| 2.2.3 TiO2-R141b纳米制冷剂制备 |
| 2.3 实验数据处理 |
| 2.3.1 热流密度的计算 |
| 2.3.2 质量流率的计算 |
| 2.3.3 热力平衡干度的计算 |
| 2.3.4 传热系数的计算 |
| 2.4 误差分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超声波作用下细通道纯制冷剂流动沸腾传热特性研究 |
| 3.1 细通道沿程传热特性 |
| 3.1.1 细通道流动沸腾传热区域 |
| 3.1.2 无超声作用下细通道流动沸腾区域可视化 |
| 3.1.3 有无超声作用下沿程传热系数 |
| 3.2 变超声工况下饱和沸腾传热特性 |
| 3.2.1 超声频率 |
| 3.2.2 超声功率 |
| 3.2.3 超声角度 |
| 3.3 固定超声工况下饱和沸腾段传热特性 |
| 3.3.1 质量流率与热流密度 |
| 3.3.2 入口过冷度 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 超声波细通道流动沸腾强化传热机理分析 |
| 4.1 超声波在单相流体中的声压分布仿真研究 |
| 4.1.1 声场数值模型 |
| 4.1.2 超声场在流体域中的分布 |
| 4.2 超声波在汽液界面的声压分布 |
| 4.2.1 汽液界面模型建立 |
| 4.2.2 细通道内汽液界面声压分布 |
| 4.3 超声波作用下纯制冷剂流动沸腾可视化与汽泡动力学分析 |
| 4.3.1 超声波作用下流动沸腾汽泡运动特性分析 |
| 4.3.2 超声波对汽泡成核的影响 |
| 4.3.3 超声波对汽泡脱离的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 超声波作用下细通道纳米制冷剂流动沸腾传热特性研究 |
| 5.1 无超声作用下TiO2-R141b纳米流体传热特性分析 |
| 5.2 超声作用下TiO2-R141b纳米流体传热特性分析 |
| 5.3 无超声作用下纳米流体可视化与传热机理分析 |
| 5.3.1 无超声作用下纳米制冷剂流动沸腾流型变化 |
| 5.3.2 无超声作用下纳米流体强化传热机理分析 |
| 5.4 超声波作用下纳米流体可视化与传热机理分析 |
| 5.4.1 有无超声作用下纳米流体流动沸腾汽泡运动特性分析 |
| 5.4.2 超声波纳米流体复合强化传热机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要研究结论 |
| 本文研究特色和创新点 |
| 建议与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（4）超声空化效应及其在强化传热中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 超声波强化换热的基本理论 |
| 1.2.1 超声波简介 |
| 1.2.2 超声波强化传热的主要机理 |
| 1.2.3 超声波强化传热的研究进展 |
| 1.3 超声波与纳米流体 |
| 1.3.1 纳米流体传热性能研究 |
| 1.3.2 超声波影响纳米流体传热的研究 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 实验装置及方法 |
| 2.1 实验装置 |
| 2.1.1 实验台简介 |
| 2.1.2 实验腔体 |
| 2.1.3 加热器及温控系统 |
| 2.1.4 超声系统 |
| 2.1.5 数据采集系统 |
| 2.2 实验步骤 |
| 2.3 实验数据处理 |
| 2.4 实验误差分析 |
| 2.5 实验系统的可靠性验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 超声波强化纯水沸腾换热 |
| 3.1 实验工况 |
| 3.2 过冷度的影响 |
| 3.3 超声功率的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 超声波对Al_2O_3纳米流体换热影响的研究 |
| 4.1 Al_2O_3-H_2O纳米流体的配置 |
| 4.2 无超声作用时,纳米流体在不同流态下换热特性 |
| 4.2.1 自然对流状态下Al_2O_3纳米流体的换热特性 |
| 4.2.2 过冷沸腾状态下Al_2O_3纳米流体的换热特性 |
| 4.2.3 饱和沸腾状态下Al_2O_3纳米流体的换热特性 |
| 4.3 超声波对纳米流体在不同流态下的换热特性 |
| 4.3.1 超声波对Al_2O_3纳米流体在自然对流状态下的换热影响 |
| 4.3.2 超声波对Al_2O_3纳米流体在过冷沸腾状态下的换热影响 |
| 4.3.3 超声波对Al_2O_3纳米流体在饱和沸腾状态下的换热影响 |
| 4.4 在有无超声作用时,Al_2O_3纳米流体在不同流态下的换热特性比较 |
| 4.4.1 自然对流状态下Al_2O_3纳米流体的换热特性比较 |
| 4.4.2 过冷沸腾状态下Al_2O_3纳米流体的换热特性比较 |
| 4.4.3 饱和沸腾状态下Al_2O_3纳米流体的换热特性比较 |
| 4.4.4 沸腾起始点和临界热流率(CHF) |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文和研究成果 |
| 致谢 |
（5）流体空化热效应的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 空化的分类与发生方式 |
| 1.2.2 空化理论研究进展 |
| 1.2.3 空化实验研究进展 |
| 1.2.4 空化数值模拟研究进展 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 第二章 叶轮空化场的数值模拟 |
| 2.1 叶轮设计 |
| 2.2 数学模型 |
| 2.2.1 Mixture模型 |
| 2.2.2 湍流模型 |
| 2.2.3 空化模型 |
| 2.3 建模求解 |
| 2.3.1 物理模型的建立 |
| 2.3.2 网格划分 |
| 2.3.3 求解设置 |
| 2.4 结果分析 |
| 2.4.1 压力分布 |
| 2.4.2 速度场分布 |
| 2.4.3 汽含率分布 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 空化热效应实验装置的设计 |
| 3.1 实验系统设计 |
| 3.2 部件设计 |
| 3.2.1 驱动电机的选择 |
| 3.2.2 基座设计 |
| 3.2.3 连接盘设计 |
| 3.2.4 支撑盘设计 |
| 3.2.5 叶轮设计 |
| 3.2.6 空化罐设计 |
| 3.2.7 配套组件设计 |
| 3.3 强度校核 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 空化热效应的实验研究 |
| 4.1 实验方案介绍 |
| 4.2 流体初始温度对空化热效应的影响 |
| 4.3 流量对空化热效应的影响 |
| 4.4 流体体积对空化热效应的影响 |
| 4.5 黄原胶溶液粘度实验 |
| 4.5.1 空化对溶液粘度的影响 |
| 4.5.2 溶液粘度对空化热效应的影响 |
| 4.6 导热油加热实验 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）基于超声技术的沉浸式换热器强化换热的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 换热器传热的研究 |
| 1.2.1 强化换热的方式 |
| 1.3 强化换热的分类 |
| 1.3.1 有源强化 |
| 1.3.2 无源强化 |
| 1.4 超声技术的应用 |
| 1.5 超声空化强化换热的研究现状 |
| 1.6 课题的主要研究内容 |
| 第2章 超声强化换热的基本理论 |
| 2.1 超声空化概念 |
| 2.2 超声空化机理 |
| 2.2.1 空化泡的产生 |
| 2.2.2 超声空化泡运动 |
| 2.2.3 空化泡内的最大压力和最高温度 |
| 2.3 超声空化的影响因素 |
| 2.3.1 液体自身物理参数的影响 |
| 2.3.2 超声声场参数影响 |
| 2.3.3 环境压力的影响 |
| 2.4 超声空化对传热的影响 |
| 2.5 超声空化装置的选择 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 沉浸式盘管的数值模拟与分析 |
| 3.1 沉浸式盘管自然对流模拟 |
| 3.1.1 物理模型的建立 |
| 3.1.2 流动状态的判断 |
| 3.1.3 基本假设 |
| 3.1.4 网格划分 |
| 3.1.5 模拟参数设置 |
| 3.2 沉浸式盘管超声空化模拟 |
| 3.2.1 空化数学模型 |
| 3.2.2 边界及初始条件 |
| 3.2.3 参数设置 |
| 3.3 超声对等直径盘管的影响 |
| 3.3.1 超声空化对速度场的影响 |
| 3.3.2 频率对等直径盘管的影响 |
| 3.3.3 功率对等直径盘管的影响 |
| 3.4 超声波对变直径盘管的影响 |
| 3.4.1 频率对锥形盘管的影响 |
| 3.4.2 功率对锥形盘管的影响 |
| 3.4.3 频率对倒锥形盘管的影响 |
| 3.4.4 功率对倒锥形盘管的影响 |
| 3.5 超声对等直径与非等直径盘管的比较 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 超声波强化换热试验 |
| 4.1 试验台设计 |
| 4.1.1 试验目的 |
| 4.1.2 试验台原理图 |
| 4.2 主要试验系统与设备 |
| 4.3 试验方案与步骤 |
| 4.3.1 试验方案 |
| 4.3.2 试验步骤 |
| 4.4 试验前准备及注意事项 |
| 4.4.1 超声波发生器调试 |
| 4.4.2 换能器的安装 |
| 4.4.3 注意事项 |
| 4.5 水箱内温度的测量 |
| 4.5.1 测量点的布置 |
| 4.5.2 冷凝盘管温度的测量结果 |
| 4.5.3 冷凝盘管温度的拟合 |
| 4.6 超声强化换热试验分析 |
| 4.6.1 超声波对冷凝温度的影响 |
| 4.6.2 冷凝温度对系统性能的影响 |
| 4.6.3 超声波对水加热速度的影响 |
| 4.6.4 超声强化换热的经济性分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
（7）隔膜法烧碱蒸发器超声波防垢除垢技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 隔膜法烧碱工艺流程 |
| 1.3 隔膜法烧碱蒸发器介绍及结垢现状 |
| 1.3.1 隔膜法烧碱蒸发器介绍 |
| 1.3.2 蒸发器结垢现状 |
| 1.3.3 蒸发器结垢危害 |
| 1.4 隔膜法烧碱蒸发器防除垢研究进展 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 蒸发器防垢、除垢技术分析 |
| 2.1 传统污垢处理方式 |
| 2.2 超声波防除垢机理 |
| 2.2.1 超声波简介 |
| 2.2.2 超声场的物理性质 |
| 2.2.3 超声波除垢工作原理 |
| 2.3 功率超声设备 |
| 2.3.1 超声波功率源 |
| 2.3.2 超声波换能器 |
| 2.4 超声波的应用 |
| 2.5 超声波除垢性能研究 |
| 2.5.1 超声波除垢效果的影响因素 |
| 2.5.2 超声波除垢技术优缺点 |
| 2.5.3 超声波防垢、除垢技术与传统技术的比较 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 超声波防除垢工艺流程 |
| 3.1 烧碱蒸发器结垢现状 |
| 3.1.1 烧碱蒸发器设备运行 |
| 3.1.2 换热设备结垢运行产生结垢问题 |
| 3.2 超声波除垢应用实验 |
| 3.2.1 除垢模拟试验 |
| 3.2.2 除垢理论分析 |
| 3.3 超声波防除垢技术方案 |
| 3.3.1 超声波防除垢技术简介 |
| 3.3.2 超声波防除垢硬件系统和软件系统设计方案 |
| 3.3.3 安全与消防设计方案 |
| 3.4 超声波防除垢系统参数设计 |
| 3.5 超声波防除垢系统配置方案 |
| 3.6 现场监测内容及分析方法 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 传热计算及经济效益分析 |
| 4.1 应用效果 |
| 4.1.1 实验数据分析 |
| 4.1.2 实际效果分析 |
| 4.2 蒸发类设备节约蒸汽分析 |
| 4.2.1 蒸发器超声波除垢传热性能分析 |
| 4.2.2 超声波现场图 |
| 4.3 经济效益分析 |
| 4.3.1 经济效益分析依据和方法 |
| 4.3.2 经济效益分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）超声波对池沸腾换热影响的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 超声波强化换热概述 |
| 1.2.1 超声波简介 |
| 1.2.2 超声波强化传热的主要机理 |
| 1.2.3 超声波强化传热的研究进展 |
| 1.3 纳米流体与超声波 |
| 1.3.1 纳米流体传热性能的研究 |
| 1.3.2 超声波影响纳米流体传热的研究 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 实验装置与方法 |
| 2.1 实验装置 |
| 2.1.1 实验台简介 |
| 2.1.2 沸腾池腔体 |
| 2.1.3 主加热器 |
| 2.1.4 温控系统 |
| 2.1.5 超声系统 |
| 2.1.6 采集系统 |
| 2.2 实验步骤和方法 |
| 2.3 实验数据处理 |
| 2.4 实验不确定度分析 |
| 2.5 实验系统可靠性验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 超声波强化纯水沸腾换热 |
| 3.1 实验工况 |
| 3.2 过冷度的影响 |
| 3.2.1 沸腾曲线 |
| 3.2.2 气泡动力学特性 |
| 3.3 超声功率的影响 |
| 3.4 辐射距离的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 超声波强化纳米流体沸腾传热 |
| 4.1 纳米颗粒选择 |
| 4.2 实验工况 |
| 4.3 纳米流体的池沸腾换热特性 |
| 4.3.1 不同浓度Al_2O_3纳米流体的换热特性 |
| 4.3.2 不同浓度Ag纳米流体的换热特性 |
| 4.3.3 不同种类纳米流体的换热特性比较 |
| 4.3.4 纳米流体强化传热机理分析 |
| 4.4 超声波对纳米流体沸腾换热的影响 |
| 4.4.1 超声波对Al_2O_3纳米流体换热的影响 |
| 4.4.2 超声波对Ag纳米流体换热的影响 |
| 4.4.3 超声波对不同种类纳米流体换热的影响 |
| 4.5 沸腾起始过热度和临界热流密度总结 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结和展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间学术成果 |
| 致谢 |
（9）超声波强化传热的研究进展（论文提纲范文）
| 1 超声波及超声效应 |
| (1)超声波 |
| (2)超声作用 |
| 2 超声波强化传热的应用对象与机理 |
| 2.1 应用对象 |
| 2.2 机理 |
| (1)空化作用 |
| (2)声流作用 |
| (3)机械作用 |
| 3 超声波强化传热的研究进展 |
| 3.1 对单相对流传热的影响 |
| 3.2 对过冷沸腾传热的影响 |
| 3.3 对饱和沸腾传热的影响 |
| 3.4 小结 |
| 4 今后的研究方向 |
（10）超声波强化蒸发传热性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 前言 |
| 1.1 蒸发技术的发展 |
| 1.1.1 蒸发操作在工业中的应用与改进 |
| 1.1.2 蒸发操作的特点 |
| 1.1.3 蒸发操作的分类 |
| 1.2 国内外超声强化蒸发传热的研究动态 |
| 1.2.1 超声强化液体传热的研究进展 |
| 1.2.2 超声防除积垢的研究进展 |
| 1.3 超声波特性及其应用 |
| 1.4 空化气泡运动研究发展 |
| 1.5 本文研究的目的与内容 |
| 1.5.1 目的和意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 理论研究与模型建立 |
| 2.1 蒸发过程气液两相流的流型确定 |
| 2.2 两相流基本方程 |
| 2.3 两相流解析模型基本方程 |
| 2.4 容积沸腾及传热特性 |
| 2.4.1 容积沸腾的机理模型 |
| 2.5 超声作用下蒸发管内空化气泡运动模型与数值计算 |
| 2.5.1 空化气泡运动模型 |
| 2.5.2 空化气泡运动模型数值计算 |
| 2.5.3 小结 |
| 3 实验研究 |
| 3.1 超声蒸发器的设计及工艺确定 |
| 3.1.1 超声蒸发器 |
| 3.1.2 超声蒸发工艺的确定 |
| 3.2 实验方案确定 |
| 3.2.1 实验测量及方法 |
| 3.2.2 实验条件选取 |
| 3.3 单因素实验结果与分析 |
| 3.3.1 操作参数对传热系数的影响 |
| 3.3.2 操作参数对强化效率的影响 |
| 3.3.3 操作参数对蒸发效率的影响 |
| 3.3.4 操作参数对蒸发速率的影响 |
| 3.4 正交实验结果分析与讨论 |
| 3.4.1 正交实验结果处理与方差分析 |
| 3.4.2 正交实验结果回归分析 |
| 3.5 中心复合实验结果分析与讨论 |
| 3.5.1 中心复合实验结果处理与方差分析 |
| 3.5.2 选定模型的分析讨论 |
| 4 结论 |
| 5 展望 |
| 6 参考文献 |
| 7 攻读硕士期间发表论文情况 |
| 8 致谢 |
| 附录 |
四、声空化场下单相对流传热的实验研究（论文参考文献）
- [1]声空化泡溃灭力学的量化研究[D]. 徐梓榕. 哈尔滨工业大学, 2021
- [2]电场与声场协同强化微细通道传热及压降特性研究[D]. 张超勇. 华南理工大学, 2020(02)
- [3]超声波作用下细通道换热器流动沸腾传热特性研究[D]. 王文. 华南理工大学, 2019(01)
- [4]超声空化效应及其在强化传热中的应用研究[D]. 张树晓. 华北电力大学(北京), 2019(01)
- [5]流体空化热效应的实验研究[D]. 邱俊杰. 中国石油大学(华东), 2018(07)
- [6]基于超声技术的沉浸式换热器强化换热的研究[D]. 荣兵兵. 合肥工业大学, 2017(07)
- [7]隔膜法烧碱蒸发器超声波防垢除垢技术研究[D]. 解瑞铭. 华东理工大学, 2016(08)
- [8]超声波对池沸腾换热影响的实验研究[D]. 李长达. 华北电力大学(北京), 2016(02)
- [9]超声波强化传热的研究进展[J]. 李长达,张伟,李亚,柴永志. 煤气与热力, 2016(02)
- [10]超声波强化蒸发传热性能研究[D]. 许晓飞. 天津科技大学, 2015(02)