112.垂直向上圆管内的流动特性和临界热流密度研究

112.垂直向上圆管内的流动特性和临界热流密度研究
112.垂直向上圆管内的流动特性和临界热流密度研究

传热学简答题

1.热量传递的三种基本方式?机理?自然界是否存在单一的热量传递方式?举例 答:三种方式为热传导,热辐射,热对流。热传导是物体各部分之间不发生相对位移,依靠分子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热能传递。热对流是由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移,冷、热流体相互掺混所导致的热量传递过程。热辐射是物体通过由于热的原因而产生的电磁波来传递能量的方式。存在,太阳与地球间的热辐射,固体的热量由热的一端流向冷的一端。 2.导热系数及不同相态的材料导热系数差异? 答: n x t q ??= λ,一般来说,导热系数:对于不同物质,金属固体>非金属固体>液体>气体;对于同种物质,固态>液态>气态。它与物质的种类及热力学状态(温度、压力)等有关。 3.导热、对流、辐射换热之间的区别? 答:导热与辐射中物体各部分是不发生相对位移的,而对流中流体各部分发生相对位移。导热与对流均需要介质才能传递热量且无能量形式的转换,而辐射则不需要介质且有伴随着能量形式的转换。 4.什么是温度场?什么是温度梯度? 答:各个时刻物体的各点温度所组成的集合称为温度场。温度梯度是温度变化的速度与方向,它是温度变化最剧烈的方向。 5.等温线的概念与性质? 答:温度场在同一瞬间相同温度的各点连成的线叫等温线。物体中的任一条等温线要么形成一个封闭的曲线,要么终止在物体表面上,它不会与另一条等温线相交。当等温线图上每两条相邻等温线的温度间隔相等时,等温线的疏密可直观的反映出不同区域导热热流密度的相对大小,等温线越密,热流密度越大。 6.导热微分方程及其理论依据? 答: Φ+????+????+????=??)()()(z t z y t y x t x t pc λλλτ,依据为能量守恒定律,即导入微元体的总热流量+微元体内热源的生成热=导出微元体的总热流量+微元体热力学能的增量。 7.定解条件及常见边界条件? 答:定解条件:使微分方程获得某一特定问题的解的附加条件。1)初始条件:给出初始时刻的温度分布2)边界条件:给出导热物体边界上的温度或换热情况。第一类边界条件:规定了边界 上的温度值。第二类边界条件:规定了边界上的热流密度值。第三类边界条件:规定了边界上物体与周围流体间的表面传热系数h 及流体温度tf 。对稳态问题只需边界条件。 8.肋片导热的特点及加肋的原因? 答:特点:肋片伸展的方向上有表面的对流传热及辐射传热,因而肋片中沿导热热流方向上热流量是不断变化的。原因:采用肋片可有效的增加换热面积,增加对流传热量。 9.非稳态导热的基本概念及其区别于稳态导热的基本特点? 答:物体的温度随时间而变化的导热过程称为非稳态导热。区别:非稳态导热过程中在热量传递方向上不同位置处的导热量是不同的。 10.什么叫集中参数法?实质?使用时应注意什么问题? 答:忽略物体内部导热热阻的简化分析方法称为集中参数法。实质是固体内部的导热热阻远小于其表面的换热热阻时,任何时刻固体内部的温度都趋于一致,以致于可以认为整个固体在同一瞬间均处于同一温度下。应注意只适用于当Bi=hl /λ≤0.1(平板)、0.05(圆柱)、0.033(球)时。 11.试说明无限大平板的概念并举例子,可以按无限大平板来处理的非稳态导热问题? 答:从X=0的界面开始可以向正向以及上、下方向无限延伸,而在每一个与X 坐标垂直的截面上物体的温度都相等的物体。例子:一块几何上为有限厚度的平板,起初具有均匀的温度,然后其一侧表面突然受到热扰动。当扰动的影响还局限在表面附近而尚未深入到平板内部去时,就可把该平板视为—“半无限大物体”。 12.对流换热定义?对流换热系数是怎样定义出来的?影响h 的因素?研究h 的常用方法? 答:流体流过固体表面时流体与固体间的热量交换称为对流传热。m t A h ??Φ = 。影响因素:(1)流体流动的动因(2)有无相变(3)流动状态(4)换热表面的几何因素(5)流体的物 理性质。研究方法:(1)分析法(2)实验法(3)比拟法(4)数值法。 13.傅里叶定律中的负号起什么作用?牛顿冷却公式是如何解决的?)(w s t t h q -=与)(s w t t h q -=两式各自描述什么对流换热? 答:负号说明热量传递方向与温度升高方向相反。牛顿冷却公式是通过定义温差△t 的概念来解决的。△t 恒大于0.。)(w s t t h q -=是凝结换热,而)(s w t t h q -=则是计算流体沸腾 时的换热量。其中 s t 为饱和流体温度,w t 为壁面温度。 14.流体流动边界层及其厚度和热边界层及其厚度的定义?边界层理论的要点? 答:流动边界层:当流体流过固体壁面时,由于流体黏性的作用使得在固体壁面附近存在速度发生剧烈变化的薄层。达到主流速度的99%处距离y 为流动边界层厚度δ。热边界层:固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层。一般以过余温度为来流过余温度的99%处定义为其厚度δt 。要点:1.边界层厚度远小于特征长度;2.边界层到过渡区,再到湍流,湍流分为湍流核心区,层流底层;3.把流场分为主流区与边界层区;4主流区列出惯性流体微分方程,边界层区列粘性流体微分方程。 15.相似原理的主要内容?怎么判断两物理现象相似?相似原理的用途?通过相似原理对于强制对流换热,自然对流换热,非稳态无限大平板问题可以表示成什么无因次量的函数关系? 答:主要内容:同名相似特征数相等;同一类现象中相似特征数的数量及其间的关系;两个同类物理现象相似的充要条件。判断:同名的已定特征数相等;单值性条件相似(初始条件、边界条件、几何条件、物理条件)。管内强制对流:Nu=f (Re ,Pr ),自然对流:Nu=f (Gr ,Pr ),非稳态: ),(0 Fo Bi f =θθ,用途:①减少实验次数,得出一个通用性的规律或结果;②得出的

高密度聚乙烯管pe理论重量

薄壁型PE外护管 外径×壁厚(mm) 重量 (㎏/m) 外径×壁厚 (mm) 重量 (㎏/m) Φ100×2.00.58Φ440×4.5 5.85Φ110×2.00.64Φ460×4.5 6.11Φ120×2.00.70Φ480×4.5 6.38Φ125×2.00.73Φ500×5.07.38Φ130×2.00.76Φ515×5.07.61Φ140×2.00.82Φ535×5.07.90Φ150×2.00.88Φ550×5.08.13Φ160×2.00.94Φ570×5.08.43Φ170×2.0 1.00Φ610×6.010.81Φ180×2.0 1.06Φ630×6.011.17Φ190×2.0 1.132Φ655×6.011.62Φ200×2.0 1.18Φ690×6.012.24Φ210×2.0 1.24Φ710×7.014.68Φ220×2.5 1.62Φ740×7.015.31Φ225×2.5 1.66Φ760×7.015.72Φ230×2.5 1.70Φ790×7.016.35Φ240×2.5 1.77Φ830×8.019.62Φ250×2.5 1.85Φ850×8.020.09Φ265×3.0 2.34Φ890×9.021.05Φ280×3.0 2.48Φ930×9.024.73Φ300×3.0 2.66Φ960×9.025.63Φ315×3.0 2.79Φ1000×10.026.61Φ330×3.0 2.93Φ1055×10.031.17Φ355×3.0 3.15Φ1100×10.032.51Φ365×4.0 4.31Φ1155×10.034.16Φ385×4.0 4.55Φ1200×10.035.50Φ400×4.0 4.73Φ1250×10.036.99Φ420×4.0 4.96Φ1300×10.038.48 厚壁型PE外护管 外径×壁厚重量外径×壁厚重量

如何应对高热流密度散热(维酷)

应对高热流密度导热——维酷导热膏/导热片详测 随着电子元器件的集成度和功率的不断提高,散热量和热流密度也越来越大,散热问题的解决成为一个极其关键的技术。散热问题不仅对传统散热技术提出了更高的要求,同时也对导热材料有更高的要求。

维酷(VRYCUL)液态金属导热膏和导热片 产品性能参数, 测试平台简介 实验平台如图1所示,由热源、上下铜块、导热片、铝散热器及风扇组成,热源功率200W,热源上方放置两铜块,四周放置绝热材料,两铜块间放置Vrycul 导热产品,铜块上方放置铝散热器和风扇。两铜块上分别有三等距测温孔T1、T2、T3,T4、T5、T6,其中T2=1/2(T1+T3),T5=1/2(T4+T6)。分别测量时间为20h、40h、60h、80h、100h 时接触热阻的变化情况。

T6 T1T4 T3T2T5 导热膏/ 图1 热阻测试平台 高温实验测试:若保证导热膏在60℃寿命达到5年,则根据阿伦尼乌斯公式知,在本加速实验条件下,须在150℃情况下测试100小时。测试结果如图2所示,由图可知,经过150°C 高温100小时试验后,维酷(VRYCUL )的TG-I 导热膏和TP-I 导热片表现稳定,性能未见衰减。

图2 Vrycul TG-I导热膏和TP-I导热片高温100h热阻变化图腐蚀性测试 腐蚀性实验用紫铜和紫铜镀镍作为腐蚀材料,在150°C下,腐蚀100小时。实验结果见图3和图4。由图片可见,接触TP-I导热片和TG-I导热膏的结构材料均无明显腐蚀迹象。 图3 TG-I导热膏和TP-I导热片腐蚀紫铜和紫铜镀镍前后对比图

图4 腐蚀前后的热阻对比值 热冲击测试:将TG-I导热膏和TP-I导热片在-40°C至125°C之间循环测试200小时。实验结果如图4所示。实验结果表明,维酷(VRYCUL)TG-I导热膏和TP-I导热片的性能稳定,未见衰减,耐温度冲击性能极佳。 图4 Vrycul TG-I导热膏和TP-I导热片的热冲击实验结果

传热学知识点总结

第一章 §1-1 “三个W” §1-2 热量传递的三种基本方式 §1-3 传热过程和传热系数 要求:通过本章的学习,读者应对热量传递的三种基本方式、传热过程及热阻的概念有所了解,并能进行简单的计算,能对工程实际中简单的传热问题进行分析(有哪些热量传递方式和环节)。作为绪论,本章对全书的主要内容作了初步概括但没有深化,具体更深入的讨论在随后的章节中体现。 本章重点: 1.传热学研究的基本问题 物体内部温度分布的计算方法 热量的传递速率 增强或削弱热传递速率的方法 2.热量传递的三种基本方式 (1).导热:依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递。传热学重点研究的是在宏观温差作用下所发生的热量传递。 傅立叶导热公式: (2).对流换热:当流体流过物体表面时所发生的热量传递过程。 牛顿冷却公式: (3).辐射换热:任何一个处于绝对零度以上的物体都具有发射热辐射和吸收热辐射的能力,辐射换热就是这两个过程共同作用的结果。由于电磁波只能直线传播,所以只有两个物体相互看得见的部分才能发生辐射换热。 黑体热辐射公式: 实际物体热辐射: 3.传热过程及传热系数:热量从固壁一侧的流体通过固壁传向另一侧流体的过程。 最简单的传热过程由三个环节串联组成。 4.传热学研究的基础 傅立叶定律 能量守恒定律+ 牛顿冷却公式+ 质量动量守恒定律 四次方定律 本章难点 1.对三种传热形式关系的理解 各种方式热量传递的机理不同,但却可以(串联或并联)同时存在于一个传热现象中。2.热阻概念的理解 严格讲热阻只适用于一维热量传递过程,且在传递过程中热量不能有任何形式的损耗。 思考题: 1.冬天经太阳晒过的棉被盖起来很暖和,经过拍打以后,效果更加明显。为什么? 2.试分析室内暖气片的散热过程。 3.冬天住在新建的居民楼比住旧楼房感觉更冷。试用传热学观点解释原因。 4.从教材表1-1给出的几种h数值,你可以得到什么结论?

高密度聚乙烯HDPE管的规格

高密度聚乙烯(HDPE)双壁波纹管作为一种新型轻质管材,具有重量轻,耐外压、卫生性能好、施工快、寿命长等优点,同时更具有价格优势。在低压力输水工程领域能为广大用户节约大量资金. (HDPE)双壁波纹管的特点 高密度聚乙烯(HDPE)大口径双壁波纹管具有优异的化学稳定性、耐老化及耐环境应力开裂的性能。适用温度范围宽,承压能力强,并具有良好的综合机械性能。 1、抗压能力强。外壁呈环形波纹状结构,大大增强了管材的环形刚度,从而增强了管道对土壤负荷的抵抗能力,在这个性能方面,双壁波纹管与其他管材相比较具有明显得优势。 2、工程造价低。在等负荷的条件下,双壁波纹管只需较薄的管壁就可以满足要求。因此,与同材规格的等壁管相比,能节约一半左右的原材料,所以该管材造价也比较低,这是该管材的又一个很突出的特点。 3、施工便利。由于波纹管重量轻,搬运和连接都很方便,所以施工快捷,维护工作简单,在工期紧和施工条件差的情况下,其优势更加明显。 4、磨阻系数小、流量大。采用HDPE为材料的双壁波纹管比相同口径的其他管材可通过更大的流量。换言之,相同流量要求下,可采用口径相对较小的HDPE双壁波纹管。 5、良好的耐低温、抗冲击性能。聚乙烯双壁波纹管道脆化度是(-70度),一般低温条件下(-30度以上)施工时不必采取特殊保护措施,冬季施工方便。而且,聚乙烯双壁波纹管有良好的抗冲击性能。即使有2.5倍于公称压力的水锤也不会对管道造成任何损害。 6、化学稳定性佳。由于HDPE分子没有极性,所以化学稳定性极好,除少数强氧化剂外,大多数化学介质对其不起破坏作用。一般使用环境的土壤、电力、酸碱因素都不会使管道损坏。不滋生细菌、不结垢,其流通面积不会随运行时间增加而减少。

传热学知识总结1

传热学知识总结1

传热学主要知识点 1. 热量传递的三种基本方式。 热量传递的三种基本方式:导热(热传导)、对流(热对流)和热辐射。 2.导热的特点。 a 必须有温差; b 物体直接接触; c 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量; d 在引力场下单纯的导热一般只发生在密实的固体中。 3.对流(热对流)(Convection)的概念。 流体中(气体或液体)温度不同的各部分之间,由于发生相对的宏观运动而把热量由一处传递到另一处的现象。 4对流换热的特点。 当流体流过一个物体表面时的热量传递过程,它与单纯的对流不同,具有如下特点: a 导热与热对流同时存在的复杂热传递过程 b 必须有直接接触(流体与壁面)和宏观运动;也必须有温差 c 壁面处会形成速度梯度很大的边界层 5.牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。 6. 热辐射的特点。 a 任何物体,只要温度高于0 K ,就会不停地向周围空间发出热辐射; b 可以在真空中传播; c 伴随能量形式的转变; d 具有强烈的方向性; e 辐射能与温度和波长均有关; f 发射辐射取决于温度的4次方。 7.导热系数, 表面传热系数和传热系数之间的区别。导热系数:表征材料导热能力的大小,是一种物性参数,与材料种类和温度关。 表面传热系数:当流体与壁面温度相差1度时、每单位壁面面积上、单位时间内所传递的热量。影响h 因素:流速、流体物性、壁面形[]W )(∞-=t t hA Φw [] 2m W )( f w t t h A Φq -==

状大小等。传热系数:是表征传热过程强烈程度的标尺,不是物性参数,与过程有关。 8.实际热量传递过程:常常表现为三种基本方式的相互串联/并联作用。 9.复杂传热过程

给水用高密度度聚乙烯(HDPE)管材

中华人民共和国国家标准 GB/T 13663—92 给水用高密度度聚乙烯(HDPE)管材 1 主题内容与适用范围 本标准规定了以高密度聚乙烯树脂为主要原料,经挤出成型的给水用高密度聚乙烯管材(以下简称管材)的尺寸规格、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、储存。 本标准适用于建筑物内外(架空或埋地)给水用管材。本标准不适用于输送温度超过45℃水的管材。 2 引用标准 GB 2828 逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查) GB 2918 塑料试样状态调节和试验的标准环境 GB 5009.60 聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品卫生标准的分析方法 GB 6111 长期恒定内压下热塑性塑料管材耐破坏时间的测定方法 GB 6671.2 聚乙烯管材纵向尺寸收缩率的测定

GB 8804.2 热塑性塑料管材拉伸性能试验方法 聚乙烯管材 GB 8805 硬质塑料管材弯曲度测量方法 GB 8806 塑料管材尺寸测量方法 GB 9687 食品包装用聚乙烯成型品卫生标准 3 管材规格 (公称外径)×e(公称壁厚)表示(见下图略),管材的公称外径、管材规格用d e 公称壁厚、公称压力见表1(略)。 4 技术要求 4.1 颜色一般为黑色或本色,也可根据供需双方协商决定。 4.2 外观 管材内外壁应光滑平整,不允许有气泡、裂口、分解变色线及影响使用的划伤。 管材的两端应切割平整,并与轴线垂直。

4.3 管材规格尺寸 4.3.1 管材的平均外径极限偏差及壁厚极限偏差应符合表1(略)的规定。 4.3.2 管材同一截面的壁厚极限偏差不得超过14%。 4.3.3 在常温下,管材长度最小为4m,极限偏差的下偏差为0,上偏差为长度的2%。 4.4 管材的弯曲度应符合表3(略)的规定。 4.5 管材的物理性机械能应符合表4(略)的规定。 4.6 饮水用管材卫生性能应符合GB 9687规定。 5 试验方法 5.1 试样状态调节和试验的标准环境 按GB 2918规定进行,温度为23±2℃,状态调节时间不少于24h,并在此条件下进行试验。 5.2 外观检查

微通道中临界热流密度的实验研究.pdf

!第! "卷!第"期!#$$"年"月微通道中临界热流密度的实验研究! 周继军!!"!徐进良"""!甘云华!!"!陈!勇" !#中国科学技术大学热科学和能源工程系!合肥"$%%"&""#中国科学院广州能源研究所微能源系统实验室!广州,!%&’% !" %%’(%+("%收稿!"%%’(!%(!$收修改稿!"广东省科技计划资助项目# 批准号$%*($$!%$%!""通讯作者!5(6789$]?‘9!6@#> 8C B #7B #B =摘要!!对当量直径%#,66!有效加热长度’,#%66的微通道进行了临界热流密度的实验研究#表明临界热流密度随工质质量流速和进口过冷度的增加而增加#基于实验数据给出了临界热流密度与I C :C E 数"进口过冷度的关联式#实验还发现微通道中的临界热流密度现象不同于常规通道# 微通道中临界热流密度的产生是由于微通道的蒸汽阻塞#在达到临界热流密度之前!微通道的流动和传热主要是周期性的过冷流动沸腾!从微通道逸出的汽泡和进入微通道的液体反复交替冲刷微通道#一旦达到临界热流密度!微通道中的流动和传热主要是一个蒸汽周期性逸出的过程#一直持续到过热蒸汽的出现!直到最后整个微通道被过热蒸汽阻塞#关键词!!微通道!临界热流密度!蒸汽阻塞!!由于电子行业对高热流密度芯片冷却提出了很高的要求!微尺度相变传热的研究受到学术界的高度重视#微尺度相变传热涉及到微尺度空间内的沸腾起始点&压差&传热系数&流型&临界热流密度#0W 2%等诸多问题!综述性论文见文献’!!"(#由于设备在0W 2下工作时!将引起壁面温度的突然升高!严重时将使得加热面烧毁!所以0W 2是相变换热器在运行过程中应绝对避免的# 常规通道中的0W 2!无论是对于垂直流动还是 对于水平流动!都已进行了大量的研究’$),( !这些 研究主要是为了满足核反应堆的设计要求#对于微 通道中的0W 2研究!R C =D 799等’!( 指出* 可利用的数据极少!关于微通道中0W 2的研究有许多工作 要做+#W 799等’&(提出了一个统计关联式!包含大 量的过冷沸腾数据!解释了当通道水力直径小于 "66时!管径对0W 2的影响#b ?’+(以水为工质在直径"#*)66水平管#加热长度%#*!6% 内进行了0W 2的实验研究!水的质量流速的范围为,%) "%%Z > ,#6" -@%#.A J D D 7E D 等’)(也对环形通道#内径&#’,66!外径+#++66% 进行了0W 2研究!加热段长度!)#,B 6#质量流速!%%)$)%Z >,#6" -@%!进口温度$%)&,n#发现在同样的条件下!水平布置的比垂直布置的0W 2值要低!并且0W 2现象在相 对较大的干度下出现#-7=D C E [J E A 等’*( 对%#$) "#+66的微通道也进行了0W 2实验!其质量流速的范围为,%%%)’%%%%Z > ,#6" -@%#结果表明0W 2值随质量流速和过冷度的增加而增加#T J

高热流密度机房冷却

浅析数据中心及其冷却系统 来源:中关村在线 2011-05-12 09:33:23 [ 16891阅读0评论 ] 分享到移动微博 分类:标签:系统 内容摘要:数据中心的出现,是为了满足日益复杂的任务处理需求,而数据中心节能冷却系统的出现,又是为了解决数据中心的能耗和散热问题。如果将数据中心比作一个热源,为用户提供服务的过程中不断产生热量,那么数据中心节能冷却系统则是一个冰库,不断吸收和消化数据中心的热量,并在冷热均衡中提供持久稳定的能量输出。 如果将数据中心比作威猛无比、无所不能的巨人,那数据中心节能冷却系统则是巨人的贴身护卫,为数据中心强大而又稳定的功能输出提供源源不断的支持。 “冷”“热”大PK

近两年来,数据中心出尽了风头。一方面,数据中心一改以往神秘莫测、难以接近的形象,纷纷转投亲民路线;另一方面,数据中心犹如阿罗多姿的女子正以各种各样的姿态向世人展示,这其中既有主打安全的铁山数据中心,也有超高密度的SuperNAP数据中心,更有海水数据中心。这些数据中心从不同角度,展现出令人拍案叫奇的先进技术和设计理念。 此外,还出现了一种集装箱数据中心。它采用了不同以往的数据中心建设方案,以标准化、模块化的方式在集装箱中进行数据中心的搭建。这种新型的集装箱数据中心,可以节省动辄成百上千平米的机房设施,它不受场地和时间限制,根据用户需要可以随时进行调配。 在IDF 2011峰会上展示的富士康集装箱数据中心 与此相关,不太为人所知的数据中心节能冷却系统也开始逐渐走入“寻常百姓家”。“魔高一尺道高一丈”,某种程度上说也能反映当今和未来数据中心发展历程所经历的坎坷之路。数据中心节能冷却系统是随着近年来数据中心的发展壮大而不断成熟。比如传统所采用的风冷精密空调系统、离心式水冷空调系统,正向更加节能和高效的地下溶洞、海水等自然制冷方式转变。 IDS和谷歌公司分别提出了DATAship和water-based datacenter海上数据中心架构。IDS 的第一个船舶数据中心停靠在旧金山湾,它拥有多达1500架服务器的能力。IDS的设计特点是对地板进行冷却,利用APC的热通道密封系统隔离开数据中心的冷热空气。在循环冷却系统上也将使用IDS创新技术:使用船舶的双壳创建一个热交换。船体之间被用来储存燃料或石渣水,在闭合的空间内使冷盐水转换称淡盐水,并形成一个封闭的水冷却系统。 而谷歌的“water-based datacenter”将依靠海水和潮汐发电,同时利用海水的流动,对数据中心里的机器进行冷却。将数据中心设立在一艘或多艘停靠在水上的船上,通过自然水流运动采集能源,转换成为电能提供给数据中心使用,或者提供给冷却水泵用于冷却数据中心。

工程热力学基本概念

工质:实现热能和机械能之间转换的媒介物质。 系统:热设备中分离出来作为热力学研究对象的物体。 状态参数:描述系统宏观特性的物理量。 热力学平衡态:在无外界影响的条件下,如果系统的状态不随时间发生变化,则系统所处的状态称为热力学平衡态。 压力:系统表面单位面积上的垂直作用力。 温度:反映物体冷热程度的物理量。 温标:温度的数值表示法。 状态公理:对于一定组元的闭口系统,当其处于平衡状态时,可以用与该系统有关的准静态功形式的数量n加上一个象征传热方式的独立状态参数,即(n+1)个独立状态参数来确定。 热力过程:系统从初始平衡态到终了平衡态所经历的全部状态。 准静态过程:如过程进行的足够缓慢,则封闭系统经历的每一中间状态足够接近平衡态,这样的过程称为准静态过程。 可逆过程:系统经历一个过程后如果系统和外界都能恢复到各自的初态,这样的过程称为可逆过程。无任何不可逆因素的准静态过程是可逆过程。 循环:工质从初态出发,经过一系列过程有回到初态,这种闭合的过程称为循环。 可逆循环:全由可逆过程粘组成的循环。 不可逆循环:含有不可逆过程的循环。 第二章 热力学能:物质分子运动具有的平均动能和分子间相互作用而具有的分子势能称为物质的热力学能。 体积功:工质体积改变所做的功。 热量:除功以外,通过系统边界和外界之间传递的能量。 焓:引进或排出工质输入或输出系统的总能量。 技术功:工程技术上将可以直接利用的动能差、位能差和轴功三项之和称为技术功。 功:物质间通过宏观运动发生相互作用传递的能量。 轴功:外界通过旋转轴对流动工质所做的功。 流动功:外界对流入系统工质所做的功。

热力学第二定律: 克劳修斯说法:不可能使热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。 开尔文说法:不可能从单一热源吸热使之完全转化为有用功而不引起其他变化。 卡诺循环:两热源间的可逆循环,由定温吸热、绝热膨胀、定温放热、绝热压缩四个可逆过程组成。 卡诺定理:在温度为T1的高温热源和温度为T2的低温热源之间工作的一切可逆热机,其热效率相等,与工质的性质无关;在温度为T1的高温热源和温度为T2的低温热源之间工作的热机循环,以卡诺循环的热效率为最高。 熵:沿可逆过程的克劳修斯积分,与路径无关,由初、终状态决定。 熵流:沿任何过程(可逆或不可逆)的克劳修斯积分,称为“熵流”。 熵产:系统熵的变化量与熵流之差。 熵增原理:在孤立系统和绝热系统中,如进行的过程是可逆过程,其系统总熵保持不变;如为不可逆过程,其熵增加;不论什么过程,其熵不可能减少。 第四章 理想气体:热力学中,把完全符合PV=RT及热力学能仅为温度的函数U=U(T)的气体,称为理想气体。 比热容:单位物量物体在准静态过程中温度升高1K(或1 C)所需要的热量称为“比热容”。 质量比热容:取1kg质量作为计量单位时,其比热容称为质量比热容。 体积比热容:取标准状态下1m^3气体的体积作为计量单位时,其比热容称为体积比热容。 摩尔比热容:取1mol作为计量单位时,其比热容称为摩尔比热容。 第五章 饱和温度:饱和状态的温度称为饱和温度 饱和压力:饱和状态的压力称为饱和压力 饱和水:水温t等于水压p所对应的饱和温度ts,称为饱和水 干饱和蒸汽:水蒸气温度t等于其压力p所对应的饱和温度ts,称为干饱和蒸汽。 过热蒸汽:蒸汽的温度t高于其压力p所对应的饱和温度ts,称为过饱和蒸汽。 干度:1kg湿蒸汽中含xkg的饱和蒸汽,(1-x)kg饱和水。 绝热效率:实际输出功和理论实处功之比。 过冷度:水温t低于水压p所对应的饱和温度ts,称为未饱和水。 过热度:蒸汽的温度t高于其压力p所对应的饱和温度ts,称为过饱和蒸汽。 第六章 理想混合气体:由相互不发生化学反应的理想气体组成 道尔顿分压力定律:理想气体混合物的压力等于各组成气体分压力的总和 分体积定律:理想气体混合物的总体积等于各组成气体分体积的总和

如何应对高热流密度散热方案(维酷)

如何应对高热流密度散热方案(维酷) 随着电子元器件的集成度和功率的不断提高,散热量和热流密度也越来越大,散热问题的解决成为一个极其关键的技术。散热问题不仅对传统散热技术提出了更高的要求,同时也对导热材料有更高的要求。 近期,来自英国的维酷(VRYCUL)公司率先将液态金属技术应用到散热领域中,研发出了具有超高导热性能的液态金属散热片和导热膏。所谓液态金属就是在稍高于室温的温度下能融化成液态的金属或者金属合金。 作为运用于高精电子产品之中的液态金属导热产品,必须在高温、高腐蚀、高湿度等严酷环境下保持良好的导热性及稳定性。此次,我们便将针对维酷产品进行严格的测试,以论证维酷液态金属导热产品的优势所在。 产品测试 产品综述:维酷(VRYCUL)共推出四款产品,TG-I与TG-II液态金属导热膏和TP-I与TP-II 液态金属导热片。TP系列液态金属导热片和TG系列液态金属导热膏的导热性能远高于传统矽油基矽脂,且不含易挥发物质,可靠性高、触变性好,可以保证精密散热系统长期安全稳定运行。由于同一系列的产品性能相似,本文只针对TP-I和TG-I进行高温测试,腐蚀测试,热冲击测试和相变膨胀实验。

维酷(VRYCUL)液态金属导热膏和导热片 产品性能参数, 测试平台简介 实验平台如图1所示,由热源、上下铜块、导热片、铝散热器及风扇组成,热源功率200W,热源上方放置两铜块,四周放置绝热材料,两铜块间放置Vrycul导热产品,铜块上方放置铝散热器和风扇。两铜块上分别有三等距测温孔T1、T2、T3,T4、T5、T6,其中T2=1/2(T1+T3),T5=1/2(T4+T6)。分别测量时间为20h、40h、60h、80h、100h时接触热阻的变化情况。

热流密度

热流密度 目录[隐藏] 概述 热流密度、温度和热传递 热流密度的测量仪器 热流密度(Heat Flux,Thermal Flux) [编辑本段] 概述 也称热通量,一般用q表示 定义为:单位面积(1平方米)的截面内单位时间(1秒)通过的热量 q=Q/(S*t) ——Q为热量t为时间S为截面面积 热流密度与热流的关系: 热流密度q=热流J/S ——S为截面面积 热流密度与导热系数的关系: 材料热流密度q=∧(T1-T2)/d ——∧--表示材料导热系数T1--表示热表面的温度T2--表示冷表面的温度d--表示材料厚度 热流密度是考察器件或设备散热性能的重要指标 [编辑本段] 热流密度、温度和热传递 虽然温度测量可通用并容易接受,但热流密度(热通量)测量常常需要考虑。 温度是物质的基本属性之一。此外,由于温度可以通过人类的感官测定,多数人熟悉其含义。相反,热流密度(热通量)是一种不易感测的导出量。然而,只在大多数热系统中测量温度是不够的。 通常,热能流通方式和位置与温度的流通方式和位置同等重要,或比温度的流通方式和位置更重要。 例如,人类皮肤的温度可显示人体的舒适程度,但与分散到环境中的能量有少许关系,尤其是在同时发生蒸发的情况下。除了气温之外,风冷因素是对流传热重要性的另一常见例子。 热量的传递(转移)与科研、工农业生产和日常生活息息相关: 1、针对居住者的最大舒适度加热和冷却生存空间的观点已开始被接受; 2、通过测量大地热流,发现各地生态环境以及城市气候的优劣与区域大地热流的高低有密切的关系。 (在农业气象学中为了优化作物灌溉——特别是缺水区域——,在描述表面温度、露的形成或结霜条 件、以及土壤热平衡的重要部分:热存储等的产生方式中,正确地土壤热流测量是非常重要的。) 3、许多工业制造过程需要紧密控制材料整个加工过程的温度,以建立所需的特性和质量控制。(例如, 陶瓷和薄膜中的热应力控制、等离子体沉积、玻璃和金属的退火、许多材料的热处理、塑料纤维纺 丝、薄膜干燥、电子薄膜和晶体的增加以及激光表面处理。) 4、材料的温度控制需要用已知的控制方式将能量传递到固体和液体中,或从固体和液体中传出。因此, 设备(如干燥器、热交换器、锅炉、冷凝器和热导管)的合理设计变得至关紧要。(电子、推进力和 发电设备中更高的功率密度恒定驱动器不断挑战相关冷却系统的极限。) 因此,在现代社会材料与过程的热管理正成为一门高精的学科。在许多系统中最大化或最小化热能传递对于发挥系统最佳性能至关重要。因此,可用于直接感测热流密度(热通量)的传感器(仪器)极其重要。

高密度聚乙烯管道热熔焊接技术

一. HDPE管材简介 聚乙烯(PE)管材和传统管材相比,具有、强度高、韧性好、重量轻,耐腐蚀,水流阻力小的特点,而且PE管材安装简便迅速,造价较低等显著优势,使其成为 仅次于PVC-U给水管道的世界消费量第二大的塑料管道品种。按照其密度不同分为 高密低聚乙烯(引文名称“High Density Polyethylene”,简称HDPE),中密度聚 乙烯(MDHP)和低密度高压聚乙烯(LDPE)。PE管根据结构形式不同可分为单层实壁 管、双壁波纹管和螺旋缠绕管等。双壁波纹管和螺旋缠绕管主要为HDPE原料加工 而成,主要用于城市排水,单层实壁HDPE管主要用于城市供水和燃气输送等。 二.HDPE管规格及连接方式 HDPE管道的口径从DN16到DN315,共分18个级别。按照国际上统一的标准划分为五个等级:PE32级、PE40级、PE63级、PE80级和PE100级,用于给水管道PE管的生产为高密度聚乙烯HDPE,其等级是PE80、PE100两种(依据最小要求强度Minimum Required Strength的缩写MRS)。PE80的MRS达到8MPa;PE100的MRS达到10MPa。 MRS是指管受环向张应力强度(按国际标准测试计算值)。 HDPE管在温度190℃~240℃之间将被熔化(不同原材料牌号的熔化温度略有不同),利用这一特性,将管材(或管件)两熔化的部份充分接触,并保持适当压力(自身热膨胀产生的压力)、正确的连接位置,冷却后两者便可牢固地融为一体(注:由于PE 管的热熔性,所以现场的太阳能热水管道全部采用铜管材)。因此, PE管的连接方式与 U-PVC管不同,通常采用电热熔连接及热熔对接两种方式,与不同材质连接时采用法兰或丝扣连接。 在管道修复方法上,有胀管施工法和内衬HDPE法。 运动村项目使用的PE管材从DN16到DN160共有12中口径,其中DN16,DN20,DN25和DN32 的UPONOR 管材为普通给水PE管,用于建筑内冷水供水系统;其余DN32到DN160均为HDPE管材,用于场区消防水和给水干线及建筑外围地面以下的供水管道。本项目所有的HDPE管道连接方式采用了电熔承插焊接技术。 三.HDPE管热熔施工 在各种埋地管道的应用过程中,管道能否达到规定的长期使用寿命的一个关键因素就是铺设的质量。而HDPE管道的多种独特性能使管道的铺设更加多样化,同时正确的施工设计与安装规程将使管道的这些优越性能得到更大程度的发挥。 1.施工前的技术准备 A、施工前应熟悉、掌握施工图; C、准备好相应的施工机具; C、对操作工人进行上岗培训,培训合格后方可进行施工; D、按照标准对管材、管件进行验收。 2.管沟的开挖

饱和液氮中临界热流密度和最小膜态沸腾热流密度的实验研究

1998年第6期低 温 工 程No.6 1998 总第106期CRYOGEN ICS Sum No.106  饱和液氮中临界热流密度和 最小膜态沸腾热流密度的实验研究 许建俊 华泽钊 刘宝林 傅行军 (上海理工大学制冷与低温研究所 上海 200093) 摘要 用直径为50m m、厚度分别为12,20,30mm的铜平板在液氮中进行了 不同热面方位角(热面水平向下为0°,热面垂直为90°)的淬冷沸腾实验研究。方位角 对临界热流密度、最小膜态沸腾热流密度及其壁面过热度的影响较大。在一定的方位 角下,临界热流密度随平板厚度的增加而增加,但厚度达到一定大小时,其值与厚 度无关。最小膜态沸腾热流密度与厚度呈离散关系。平板厚度对临界沸腾密度和最小 膜态沸腾热流密度所对应的表面过热度的影响较小。 主题词 淬冷沸腾 传热 热流密度 研究 1 引 言 用淬冷法来确定池沸腾热流密度曲线是一个快速、方便、有效的方法,同时淬冷在金属材料的热处理、生物材料的玻璃化保存等方面具有一定的应用背景。Westw ater[1]和lr ving[2]曾用球和热面水平向上的圆柱体在液氮中进行了淬冷沸腾实验,研究了球直径、平板厚度、材料性质对热流密度曲线的影响。在确定热流密度时,方位角也是一个重要的影响参数,文献[3~6]报道了在液氦、R—11、液氮、水中热面向下和倾斜时稳态法获得的核态区和膜态区的实验数据。Guo和EL-Genk[7,8]、本文作者[9]分别研究了在水和液氮中热面方位角对淬冷沸腾的影响。样品大小对沸腾的影响也较大,韩等[10]对小样品进行了淬冷沸腾实验研究,本文作者[11]研究了大小样品淬冷沸腾曲线的特性。在淬冷沸腾中,临界热流密度、最小膜态沸腾热流密度及其壁面过热度对整个沸腾曲线的形态的确定是非常重要的,本文实验研究了平板厚度和方位角对临界热流密度和最小膜态沸腾热流密度的影响。 2 实验装置 实验装置如图1(a)所示,实验装置主要由试件、计算机采集系统、弹射装置等组成。图1 博士研究生。

高密度聚乙烯(hdpe)电缆导管技术规范模板

广州供电局有限公司 高密度聚乙烯(HDPE)电缆导管技术规范 1、适用范围 为了规范广州供电局有限公司电网工程建设电力电缆导管的使用工作,达到工程设计、招标、订货、验收有技术规范可依的目的,根据广州供电局标准化体系建设工作的要求,特制定本规范。 本规范规定了高密度聚乙烯(HDPE)电缆套管的规格尺寸、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本规范适用于以高密度聚乙烯树脂(HDPE)为主要原料,经过配料混合,挤出成型而制成用于地下用电力电线电缆、通信电缆、光缆套管。 2、规范引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本规范中引用而构成为本规范的条文。本规范出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本规范的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 1633-2000 热塑性塑料维卡软化温度(VST)的测定 GB/T2828-1987 逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用连续批的检查) GB/T2918-1998 塑料试样状态调节和试验的标准环境 GB/T6671.2-1986 聚乙烯(PE)管材纵向回缩率的测定 GB/T8804.2-1988 热塑性塑料管材拉伸性能试验方法聚乙烯管材 GB/T8805-1988 硬质塑料管材弯曲度测量方法 GB/T8806-1988 塑料管材尺寸测量方法 GB/T9647-1988 塑料管材耐外负荷试验方法 GB/T1408.1-1999 固体绝缘材料电气强度试验方法工频下的试验 GB/T 3960 塑料滑动摩擦磨损试验方法 3、术语和定义 3.1电缆导管 电力电缆线路中电缆穿入其中后受到保护和在发生故障后便于将其中电缆拉出更换用的管子。 3.2 HDPP电缆导管 是采用高密度聚乙烯树脂为主要原料,经过配料混合,加热挤压成的电缆导管。 3.3 管刚度

热工第3章1

将式(3—6)、(3—7)和(3—8)代入式(3—5)得 (3—9) 当控制体积取得非常小时,可去掉积分号,由此得到 (3—10) 将式(3—1)的的表达式代入方程(3—10)可得到静止的均匀固体内含有热源的各向同性物体的导热微分方程: (3—11) 式中为位置向量。 3.2.1 直角坐标系中的热传导方程 3.2.2 圆柱坐标系中的热传导方程 在圆柱坐标系中的坐标变量为如图3—2。方程(3—11)变成

经验关系式: 对于高膜温差(℃)情况,流体粘度沿通道横截面发生较大变化 (对受热水而言,近壁处粘度变小)。流体粘度变化对单相对流传热具有重要 影响,必须加以考虑。下列关系式都考虑了流体粘度变化对传热系数的影响。 2 水纵向流过平行棒束中的传热系数 4 影响单相强迫对流传热系数的主要因素 (1)流体流动的状态对的影响 流体处于不同的流动状态(层流或湍流)有不同的传热机理。 3.4.1 池式沸腾传热 3.4.1.1 池沸腾曲线 3.4.1.2 各区传热机理和传热关系式 1.单相液体自然对流区(A点前) (2)泡核沸腾传热关系式 1)Rohsenow 关系式 3)对于水的泡核沸腾经验关系式 Jens—Lottes 关系式: (3—46) Thom 关系式: (3—47) 式中,是热流密度,;为压力,;为温度,或℃。 从以上关系式可以看出,池式沸腾的传热强度(即)与液体欠热度 无关。这一事实可由微对流和汽—液置换传热机理来解释。因为

液体欠热度的增加或减小可以加强或消弱微对流效应,但同时因汽泡尺寸的减 小或增大,而消弱或加强了汽—液置换效应,从而使对传热强度的影响几乎抵 消。 4.稳定膜态沸腾工况(DEF) (1)稳定膜态沸腾传热机理 一层连续稳定的蒸汽膜覆盖在加热表面上,热量的传递主要通过这层蒸汽膜(汽膜把液体与壁面隔开)的导热、对流和热辐射,蒸汽以汽泡形式从汽膜中逸出。主要热阻局限在这层汽膜内。 壁面与液体之间的温差非常大,液体不能接触壁面,以维持汽膜的稳定。 (2)稳定膜态沸腾传热关系式 Bromley 关系式 式中 3.4.2 流动沸腾 传热 A—单相液体对流传热 在很高热流密度下,其流型和传热工况如图3—8所示。 3.4.2.2 流动沸腾图 3.4.2.3 强制对流沸腾的临界热流密度工况(CHF) 3.4.2.5 泡核沸腾起始点(ONB)的确定,汽泡开始脱离壁面点(FDB)的确定, 热平衡态饱和沸腾起始点的确定 1.泡核沸腾起始点(ONB)的确定 根据热平衡关系可以求出泡核沸腾开始点的位置(见图3—10):

高密度聚乙烯(HDPE)管道热熔焊接技术

高密度聚乙烯(HDPE)管道热熔焊接技术 一.HDPE管材简介 聚乙烯(PE)管材和传统管材相比,具有、 强度高、韧性好、重量轻,耐腐蚀,水流阻力小 的特点,而且PE管材安装简便迅速,造价较低等 显著优势,使其成为仅次于PVC-U给水管道的世 界消费量第二大的塑料管道品种。按照其密度不 同分为高密低聚乙烯(引文名称“High Density Polyethylene”,简称HDPE),中密度聚乙烯(MDHP) 和低密度高压聚乙烯(LDPE)。PE管根据结构形 式不同可分为单层实壁管、双壁波纹管和螺旋缠 绕管等。双壁波纹管和螺旋缠绕管主要为HDPE原料加工而成,主要用于城市排 水,单层实壁HDPE管主要用于城市供水和燃气输送等。 二.HDPE管规格及连接方式 H DPE管道的口径从DN16到DN315,共分18个级别。按照国际上统一的标准划 分为五个等级:PE32级、PE40级、PE63级、PE80级和PE100级,用于给水管道PE 管的生产为高密度聚乙烯HDPE,其等级是PE80、PE100两种(依据最小要求强度 Minimum Required Strength的缩写MRS)。PE80的MRS达到8MPa;PE100的MRS达到10MPa。MRS是指管受环向应力强度(按国际标准测试计算值)。 HDPE管在温度190℃~240℃之间将被熔化(不同原材料牌号的熔化温度略有不同),利用这一特性,将管材(或管件)两熔化的部份充分接触,并保持适当压力(自身热膨胀产生的压力)、正确的连接位置,冷却后两者便可牢固地融为一体(注:由于PE 管的热熔性,所以现场的太阳能热水管道全部采用铜管材)。因此,PE管的连接方式与U-PVC管不同,通常采用电热熔连接及热熔对接两种方式,与不同材质连接时采用法兰或丝扣连接。 在管道修复方法上,有胀管施工法和衬HDPE法。 运动村项目使用的PE管材从DN16到DN160共有12中口径,其中DN16,DN20,DN25和DN32 的UPONOR管材为普通给水PE管,用于建筑冷水供水系统;其余DN32到DN160均为HDPE管材,用于场区消防水和给水干线及建筑外围地面以下的供水管道。本项目所有的HDPE管道连接方式采用了电熔承插焊接技术。 三.HDPE管热熔施工 在各种埋地管道的应用过程中,管道能否达到规定的长期使用寿命的一个关键因素就是铺设的质量。而HDPE管道的多种独特性能使管道的铺设更加多样化,同时正确的施工设计与安装规程将使管道的这些优越性能得到更大程度的发挥。

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