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第一章 概论1

1.1 强化传热的发展、分类和应用1

1.1.1 强化传热的发展和分类1

1.1.2 不同强化传热技术的应用场合4

1.1.3 强化传热技术推广中存在的问题7

1.2 强化传热性能的评判准则9

1.3 导热过程的强化21

1.3.1 导热与接触热阻21

1.3.2 降低接触热阻的方法23

1.3.3 表面涂层对接触热阻的影响24

1.3.4 涂层或垫片降低接触热阻的实验结果31

1.4 辐射换热的强化及其在热设备中的应用33

1.4.1 辐射换热的基本特性34

1.4.2 表面粗糙化及氧化膜对辐射率的影响35

1.4.3 固体微粒对辐射换热的强化37

1.4.4 光谱选择性辐射表面39

1.4.5 利用辐射板增强高温通道内的传热41

1.4.6 利用热辐射特性减少能量损失43

1.4.7 辐射翅片的应用46

1.5 对流换热强化方法的概述47

1.5.1 传热流体的物性与强化传热48

1.5.2 对流换热强化技术概述49

参考文献54

第二章 对流换热的有源强化58

2.1 利用机械搅动加强流体与壁面间的传热58

2.1.1 搅拌釜的形状和分类59

2.1.2 叶片式搅拌器的流动及传热特性61

9.7.2 透平叶片温度场的计算63

2.1.3 适用高粘度流体的搅拌器67

2.1.4 刮膜式搅拌器72

2.1.5 非牛顿流体在搅拌釜内的换热74

2.2 流体脉动和传热面振动时的对流换热76

2.2.1 流体在管内脉动时的对流换热76

2.2.2 利用脉动阀门或空气脉动器产生流体脉动79

2.2.3 流体脉动时换热器内的传热81

2.2.4 传热面振动时的传热特性83

2.3 电磁场作用下的对流换热85

2.3.1 电流体力学的基本方程86

2.3.2 直流电场对传热的强化87

2.3.3 电磁场中换热的增强90

2.3.4 电磁场对沸腾换热的影响92

2.3.5 凝结换热的电磁强化96

2.4 经过多孔壁有质量透过时的壁面换热100

2.4.1 经过多孔壁有质量流过时的层流换热101

2.4.2 经过多孔壁有质量流过时的湍流换热106

2.4.3 壁面有质量抽出时的凝结换热113

参考文献117

3.1 管内插入物对传热的增强122

第三章 对流换热的无源强化122

3.1.1 含扭曲带管内的流动及传热特性123

3.1.2 扭曲带置于管子进口部分时换热系数沿管长的变化130

3.1.3 扭曲带置于内翅管中的复合强化传热131

3.1.4 扭曲带置于粗糙管内的传热特性132

3.1.5 Kenics静态混合器133

3.1.6 其它管内插入物138

3.2 涡旋流动的强化传热138

3.2.1 扭曲管束换热器内的传热和阻力139

3.2.2 自由旋流对换热的强化143

3.2.3 螺旋管内的换热规律150

3.3 添加物对流体传热的影响158

3.3.1 气-固悬浮体的流动及换热158

3.3.2 高温气-固两相流体被冷却时的特性167

3.3.3 水-气雾状流的传热特性173

3.3.4 液体流中添加物对传热的增强178

3.4 流化床与埋管间的传热179

3.5 射流冲击189

3.5.1 射流的流场特征190

3.5.2 射流冲击传热的基本特征192

3.5.3 射流冲击传热的计算方法194

3.5.4 射流冲击传热的个别问题202

参考文献208

第四章 圆形通道内壁扰流装置的强化传热217

4.1 壁面扰流器强化传热的机理217

4.2 砂粒型粗糙管内的流动阻力和换热规律220

4.2.1 粗糙管内的流动特性222

4.2.2 粗糙面的壁面相似规律224

4.2.3 粗糙面的传热相似规律226

4.2.4 粗糙管内与光滑管内的Pr？值比较229

4.3 带粗糙肋圆管内的强化传热233

4.3.1 重复肋粗糙管内换热的半经验公式234

4.3.2 用混合长度方法计算粗糙管内的换热238

4.3.3 粗糙管内阻力与传热计算方法的改进241

4.3.4 粗糙肋几何形状对流体流动阻力及传热的影响246

4.3.5 其它型式粗糙管及二维、三维粗糙元性能比较247

4.4 碾轧槽管的流动阻力与传热性能250

4.4.1 横向轧槽管的阻力和传热251

4.4.2 螺旋轧槽管内的传热253

4.4.3 轧槽管的优良特性258

4.5 带内翅片圆管内的对流换热259

4.5.1 内翅管内的层流换热259

4.5.2 内翅管内的湍流换热及其优化分析268

4.5.3 内翅管与二维粗糙管的性能比较274

4.5.4 内肋管对有相变换热的强化275

参考文献277

5.1 粗糙环形通道中的换热及其变换282

第五章 非圆形通道内的强化换热282

5.1.1 粗糙环形通道中的流动分析283

5.1.2 粗糙环形通道的传热方程289

5.1.3 粗糙环形通道中湍流换热的实验研究296

5.1.4 粗糙环形通道中湍流换热的变换300

5.2 粗糙矩形通道中的换热与流动阻力306

5.2.1 实验装置与测量方法306

5.2.2 光滑矩形通道内的换热和阻力308

5.2.3 肋粗糙矩形通道中的流动与换热310

5.2.4 复合粗糙面的强化换热性能315

5.2.5 扰流柱在矩形通道中的强化作用318

5.2.6 粗糙矩形通道中湍流度的测量322

5.3 三角形通道中的换热及其强化326

5.3.1 光滑三角形通道中的局部换热326

5.3.2 肋粗糙三角形通道中的强化换热329

5.3.3 针肋在三角形通道中的强化作用333

5.3.4 三种强化措施换热性能的比较339

5.3.5 任意顶角等腰三角形通道中湍流换热的数值计算340

5.4 弯曲矩形流道内的换热及其强化348

5.4.1 弯曲矩形流道的流场分布349

5.4.2 弯曲矩形流道中的湍流换热352

5.4.3 180°弯曲矩形流道中的流动与换热356

5.4.4 扰流柱在弯曲流道换热中的强化作用361

5.5 粗糙管束中的湍流换热363

5.5.1 流体横掠光滑管束时的流动特性364

5.5.2 流体横掠管束时的压力分布与速度分布366

5.5.3 流体横掠管束时的流动阻力369

5.5.4 流体横掠光滑管束时的换热371

5.5.5 流体横掠粗糙管束时的流动特性与换热规律374

5.5.6 流体纵向冲刷粗糙管束时的流动特性及其换热规律377

5.6 楔形流道中扰流柱对传热的强化作用383

5.6.1 楔形流道中的平均换热及扰流柱的强化作用383

5.6.2 楔形流道强化换热的一个特例386

参考文献393

第六章 管外空间的强化传热399

6.1 管外翅片强化传热的基本原理399

6.1.1 传热分析399

6.1.2 传热增强比402

6.1.3 影响强化传热的因素403

6.1.4 强化传热潜力405

6.2 气流横掠圆翅管束的强化传热406

6.2.1 圆翅管束中的流动结构407

6.2.2 圆翅管束的局部换热系数407

6.2.3 传热和流动阻力的关联式409

6.2.4 圆翅管与其改进型翅片管的性能比较411

6.3 板式翅片的传热414

6.3.1 板式翅片表面的局部换热系数415

6.3.2 影响传热的主要因素418

6.3.3 板式翅片传热和流动阻力的关联式422

6.4 槽带板式翅片的传热和流动阻力424

6.4.1 槽带板式翅片强化传热的分析方法424

6.4.2 槽带板式翅片强化传热的机理426

6.4.3 槽带板式翅片传热的简化计算方法429

6.4.4 传热和流动阻力的关联式432

6.5 穿孔翅片的传热与流动阻力特性434

6.5.1 翅片穿孔的作用435

6.5.2 影响传热和流动阻力的主要因素437

6.5.3 穿孔翅片的性能评价439

6.5.4 穿孔翅片传热和流动阻力的实验测定442

6.6 锯齿翅片的传热强化445

6.6.1 锯齿翅片强化传热的原理445

6.6.2 翅片参数对传热和流动阻力的影响447

6.6.3 传热和流动阻力的关联式450

参考文献451

第七章 凝结传热的强化459

7.1 凝结传热简述459

7.1.1 两种凝结方式459

7.1.2 饱和蒸汽在管外及管内的凝结460

7.1.3 强化凝结传热的任务461

7.2 竖直管外强化凝结传热的基本原理463

7.2.1 简化模型463

7.2.2 凝结传热增强的分析和计算466

7.2.3 实验验证469

7.3 竖直沟槽表面凝结传热的强化470

7.3.1 传热模型470

7.3.2 沟槽管凝结传热的计算方法472

7.3.3 影响沟槽管凝结传热的主要因素476

7.4.1 重力排液模型479

7.4 水平管外的强化凝结传热479

7.4.2 表面张力排液模型480

7.4.3 冷凝液的滞留现象484

7.4.4 高效冷凝管486

7.5 水平管内的强化凝结传热487

7.5.1 水平管内强化凝结传热的计算487

7.5.2 不同冷凝介质的强化凝结491

7.6 膜状凝结传热的有源强化493

7.6.1 汽-液界面在电场力作用下的不稳定性493

7.6.2 强化凝结传热计算496

7.7 珠状凝结传热498

7.7.1 珠状凝结的一般理论498

7.7.2 实现珠状凝结的途径502

参考文献502

8.1.1 发展简史512

8.1 发展简史和基本概念512

第八章 沸腾传热的强化512

8.1.2 沸腾传热强化的基本概念513

8.1.3 沸腾强化的基本原则517

8.2 沸腾传热强化的专利技术522

8.3 若干重要的商用强化传热管532

8.3.1 HIGH FLUX管及其它多孔介质表面管533

8.3.2 日立公司的THERMOEXCEL-E管551

8.3.3 GEWA-T管559

8.4 池内沸腾强化传热的其它方法564

8.4.1 附着式强化物564

8.4.2 特殊处理的非润湿表面567

8.4.3 肋化表面569

8.4.4 振动571

8.4.5 静电场573

8.4.6 机械作用下的沸腾传热574

8.4.7 液体添加剂575

8.4.8 抽吸576

8.5 受迫对流沸腾的强化577

8.5.1 各种特殊加工和处理表面577

8.5.2 肋化表面582

8.5.3 移置式强化物583

8.5.4 涡流装置584

8.5.5 振动586

8.5.6 添加剂587

8.5.7 静电场587

参考文献587

第九章 强化传热应用举例597

9.1 内翅管在再热器中的应用597

9.2 利用翅片管空气冷凝器提高蒸汽机车的效率602

9.2.1 蒸汽机车动力的热力分析602

9.2.2 强化翅片管式空气冷凝器605

9.2.3 蒸汽机车设置空气冷凝器后的经济性分析608

9.3 电子设备中的强化冷却609

9.3.1 可控硅风冷散热器的强化冷却609

9.3.2 水热管式散热器在电子冷却中的应用614

9.3.3 用异种气体射流冲击冷却电子元件616

9.4 冷油器传热性能的改善617

9.5 锅炉管传热的改善621

9.5.1 蒸发管传热的恶化621

9.5.2 蒸发管传热的改善方法623

9.6 翅片热管换热器在燃煤锅炉中的应用627

9.6.2 热管换热器用于煤粉炉的前景633

9.7 高温燃气轮机透平叶片的冷却633

9.7.1 叶片冷却概述635

9.8.1 几种插入物的强化作用640

9.8 插入物对粘性流体换热的强化作用640

9.8.2 插入物强化管内传热性能的评价642

参考文献644

第十章 强化传质646

10.1 强化传质的机理646

10.1.1 流动图型647

10.1.2 剪切力分布647

10.1.3 传质系数分布648

10.2 强化传质的计算648

10.3 干燥过程强化传质举例650

参考文献652

附录 常用材料和工作流体的热物性655

参考文献666

内容索引667

9.6.1 热管换热器用于层燃锅炉的余热回收6218