主要内容本书介绍了强化传热技术的基础理论、国内外近年来一些研究成果和最新进展,详细地介绍了螺旋槽纹管、旋流管、波纹管、内插物及其他新型强化新技术的强化传热机理及应用,凝结换热的强化传热方法、强化传热在车辆冷却传热、动力工程、化工工程和其他工程中的应用等内容。 本书可供化工、石化、化工设备、热能动力、轻工、暖通空调等部门的工程技术人员及设计人员参考,也可作为大学本科、研究生的学习参考资料。 本书前言自20世纪70年代初石油危机爆发以来,以能源为中心的环境、生态和社会经济问题日益加剧。世界各国充分认识到节能的重要意义,能源的合理利用已成为当今世界各国应如何良性发展工业的核心问题,各种节能技术如雨后春笋般竟相出现。迄今为止,强化传热技术在化工、动力、核能、制冷、石油及至国防工业等领域中得到广泛应用,国内外公开发表的论文和研究报告超过6000篇,获得了数百项专利,已发展成为成熟的第二代传热技术。由于科学技术的飞速发展和能源的严重短缺,不断向强化传热提出了新的要求,因此强化传热研究的深度和广度日益扩大并向新的领域渗透和发展。世界各主要工业国都对此进行了大量的研究开发工作,力图建立强化传热新理论,并在新理论的指导下,开发第三代传热技术,包括传热传质过程控制和复合强化技术,并取得了许多成果。 本书正是作者总结本人的研究成果并收集了国内外大量最新资料整理编写而成的,包括最新出现的一些新管型的强化传热机理及其在工程上的应用、复杂通道中的强化传热问题、凝结换热的强化传热新方法以及强化传热在车辆冷却传热中的应用等内容。书介介绍了国内外换热器强化传热技术的最新进展和工业应用,阐明了各种强化传热新技术的机理,研讨了在工业中采用强化传热技术时应有的综合考虑,并附有工程实例、应用现状及展望,旨在给我国能源领域的学生和科技人员提供最新的前沿知识,使他们的知识及时得到补充与更新。本书内容新颖,而且结合作者的科研成果编写而成,大多数论文已发表在国内外重要刊物上,且部分论文已被SCI、EI、ISTP国际三大检索收录。 本书可供化工、石化、热能动力、化工设备、轻工等部门从事传热、节能、换热设备工作的专家、工程师以及研究院所的设计人员参考;对相应专业大学本科、研究生亦有相当的参考价值。 全书编写分工如下:彭培英编写第1章、第2章、第6章、第9章和第10章;崔海亭编写第3章至第5章、第7章和第8章。全书由彭培英统稿,郭彦书、王振辉审定。 在撰写过程中,北京工业大学吴玉庭博士后、北京航空航天大学丁立副教授提出了许多宝贵意见,得到了彭宝成教授及许多同事和同行的鼓励和支持;书中引用了作者攻读博士和硕士学位期间所在单位研究集体以及许多同行的工作成果。作者谨在此一并表示诚挚的感谢。本书的出版得到河北省教育厅学术著作出版基金及河北科技大学学术著作出版基金资助,特此表示感谢。 由于作者水平有限,且强化传热技术发展迅速,创新不断,书中的不妥之处在所难免,恳切希望读者不吝批评、指正。 编者2005年5月2 本书目录22螺旋槽纹管应力分析研究67 223螺旋槽纹管结垢问题67 23选用螺旋槽纹管经验计算式问题的探讨68 231常用的螺旋槽纹管传热及阻力特性经验计算式68 232螺旋槽纹管换热和阻力系数各经验公式计算结果的 分析与评述71 24螺旋槽纹管管内紊流流动与换热数值研究74 241单头螺旋槽纹管管内流动与换热数值研究74 242多头螺旋槽纹管管内流动与换热数值研究76 243单头螺旋槽纹管管内流动和换热的数值模拟 举例78 244数值模拟展望82 参考文献83 第3章旋流管管内换热与阻力实验研究87 31旋流管结构及特点87 32旋流管管型的选择88 33管内换热实验装置及实验数据的处理88 331实验原理88 332实验数据的处理90 34旋流管内阻力实验研究96 341实验装置96 342实验数据的处理96 35旋流管管内对流换热与阻力的实验研究结果分析100 351旋流管管内强化传热机理探讨100 352结构参数对传热与流阻性能的影响102 36旋流管与同类型高效传热管性能参数对比105 361对过去部分实验数据的重新整理105 362统一关联式的整理105 363螺旋槽纹管传热与阻力实验关联式综述106 364旋流管与螺旋槽纹管管内换热公式之间比较107 365旋流管与螺旋槽纹管管内阻力系数公式之间的 比较109 366旋流管与光管及国内外同类型高效传热管性能 参数的对比109 37旋流管的优化设计113 371强化管的传热特性与阻力特性114 372强化传热管的性能评价方法115 373优化设计的计算方法116 374优化设计计算结果分析121 375优化设计结果的验证122 38旋流管式换热器的实验研究123 381对流传热系数的分离方法124 382三种不同换热器的实验数据处理126 383全不锈钢旋流管式激光冷却器的实验研究126 384旋流管式机油冷却器性能实验数据处理130 385旋流管式燃油预热器性能实验数据处理132 参考文献135 第4章波纹管强化传热技术及应用138 41波纹管强化传热机理138 411提高换热器传热系数的方法138 412波纹换热管强化传热机理140 42波纹管换热器的结构和特点141 421波纹管结构141 422波纹管换热器的特点142 43波纹管传热与阻力性能实验及分析146 431管程传热与阻力性能实验及分析146 432壳程传热与阻力性能实验与分析147 44波纹管换热器设计中的几个问题149 45波纹管换热器的设计153 451换热器型号表示方法153 452波纹管换热器的简便设计方法153 46波纹管换热器的应用举例156 461波纹管换热器在供热工程中的应用156 462波纹管换热器在化工系统中的应用157 参考文献160 第5章其他异形强化管换热器研究与应用162 51横纹槽管式换热器研究与应用162 511横纹管的结构162 512横纹管强化传热机理164 513横纹管换热器设计方法167 514横纹管应用示例169 52螺旋扁管换热器传热与流阻性能研究及应用171 521螺旋扁管换热器的结构172 522螺旋扁管换热器的优点172 523螺旋扁管换热器的制造173 524螺旋扁管换热器传热阻力性能174 525螺旋扁管换热器的工业应用实例177 53缩放管换热器传热与流阻性能研究及应用180 531缩放管换热器的结构181 532缩放管换热器传热阻力性能182 533缩放管换热器应用实例183 54变截面管换热器传热与阻力性能186 541变截面管换热器的结构186 542变截面管换热器的优点188 543变截面管换热器传热阻力性能188 55空心环管壳式换热器研究与应用192 551空心环管壳式换热器结构特点192 552空心环管壳式换热器的使用特点194 553空心环管壳式换热器的应用195 56螺旋折流板换热器研究与应用197 561螺旋折流板换热器的结构198 562螺旋折流换热器的特点199 563螺旋折流板换热器传热与阻力性能201 564螺旋折流板换热器的工业应用实例202 57螺旋椭圆扁管换热器203 58旋扭和交叉的强化管206 59复合强化传热技术208 591螺旋槽管与扭带的复合强化传热技术208 592螺旋槽管与旋流器、扭带、弹簧条的复合强化 传热技术212 593黏性流体管内复合强化传热215 594振动复合强化传热217 参考文献219 第6章内插物的强化传热研究与应用222 61内插物的种类及性能222 611扭带222 612螺旋线圈224 613绕花丝内插物229 614螺旋弹簧232 615静态混合器235 62常用内插物综合强化换热性能评价239 63内插物工业应用实例241 631CT插入物的应用实例241 632静态混合器应用举例244 633绕花丝换热器应用举例246 参考文献247 第7章相变换热的强化传热方法250 71凝结换热的强化250 711管外凝结传热的强化252 712管内凝结传热强化管260 72沸腾传热的强化265 721沸腾传热技术的研究266 722沸腾传热强化技术的发展269 723池沸腾强化传热技术270 724流动沸腾强化传热技术271 725几种典型工业用沸腾传热强化管及其性能275 参考文献282 第8章车辆中的强化传热技术284 81车辆用换热器的形式284 82车辆用换热器的强化传热表面285 821管式传热表面285 822翅片管式传热表面286 823板翅式传热表面292 参考文献293 第9章强化传热技术在动力工程中的应用294 91不锈钢波螺旋槽管凝汽器在电厂的应用294 92螺旋槽管强化传热在锅炉空气预热器中的应用298 921螺旋槽管在燃煤锅炉空气预热器中的应用 之一298 922螺旋槽管在燃煤锅炉空气预热器中的应用 之二300 923螺旋槽管在燃煤锅炉空气预热器中的应用之三302 93电站冷油器的运行分析与强化传热研究304 94强化传热技术在高低压回热加热器中的应用307 参考文献307 第10章强化传热技术在制冷化工工程中的应用309 101强化传热在制冷工程中的应用309 1011整体针翅管和螺旋扭曲管在制冷机换热器中的 应用309 1012改进型折流杆换热器用于冰机系统的氨冷 凝器312 1013紧凑式换热器在制冷技术中的应用315 1014R134a表面增强型蒸发强化传热管的传热 性能319 1015镍合金强化传热管在溴化锂制冷机中的 应用322 102强化传热在化工工程中的应用323 1021高效节能换热器在氮肥工业中的应用323 1022铝多孔表面换热管强化沸腾换热的研究及其 工业应用326 103螺旋隔板花瓣管换热器在石化行业中的应用 329 1031螺旋隔板花瓣管换热器的传热强化 研究329 1032螺旋隔板花瓣管换热器在石化行业中的 应用331 参考文献332