《強化冷凝傳熱界面調(diào)控技術》全書共分六章,第1章為緒論,系統(tǒng)介紹了冷凝傳熱的分類、強化冷凝傳熱原理及技術;第2章為促進滴狀冷凝的表面強化方法;第3章具體闡述了基于分形理論的豎壁平板表面通用冷凝傳熱模型;第4章是螺旋形變管強化冷凝傳熱特性;第5章為縱槽管強化冷凝傳熱熱性;第6章系統(tǒng)地介紹了內(nèi)波外螺紋管管內(nèi)冷凝強化性能及不凝氣體的影響。本書可作為高等學校化工、石化、熱能動力、化工設備等相關專業(yè)本科生、研究生的學習指導書,可供從事傳熱、節(jié)能、換熱設備工作的專家、工程師以及研究院所的設計人員參考使用。
冷凝現(xiàn)象廣泛存在于工業(yè)領域和自然界中,它是石油化工、發(fā)電、能源動力、制冷空調(diào)和節(jié)能等領域中重要的換熱過程之一。本書共六章,主要內(nèi)容包括表面合金復合鍍滲、表面自身納米晶化、表面微納結構修飾等促進滴狀冷凝的表面改性技術;表面螺旋扭曲、開縱槽、內(nèi)波外螺紋等改變流體流態(tài)、改善冷凝液膜分布的界面異形化強化冷凝技術,以及多種冷凝傳熱模型和傳熱關聯(lián)式的建立方法,闡明了各種強化冷凝傳熱技術的機理。與其他同類強化傳熱技術的書籍相比,本書首次將界面調(diào)控這一提法引入強化傳熱技術領域,聚焦通過傳熱界面改性方法強化冷凝傳熱技術及應用的介紹。
冷凝現(xiàn)象廣泛存在于工業(yè)領域和自然界中,它是石油化工、發(fā)電、能源動力、制冷空調(diào)和節(jié)能等領域中重要的換熱過程之一。蒸氣的冷凝模式與表面特性息息相關,根據(jù)冷凝液與冷凝表面的潤濕程度可分為膜狀冷凝和滴狀冷凝。實現(xiàn)滴狀冷凝是強化冷凝傳熱的最理想途徑,其冷凝傳熱系數(shù)比膜狀冷凝高一個數(shù)量級以上。膜狀冷凝時,壁面總是被一層液膜覆蓋,液膜層為傳熱的主要熱阻。因此強化冷凝傳熱的途徑主要有兩種,即形成滴狀冷凝和盡量減薄液膜厚度。本書針對上述兩種強化冷凝傳熱的途徑來組織內(nèi)容框架,作者在研究表界面特性與冷凝傳熱之間關聯(lián)機制的基礎上,發(fā)明了多種表面改性強化冷凝新技術,并對各種強化技術的適用性進行了評價。主要內(nèi)容包括表面合金復合鍍滲、表面自身納米晶化、表面微納結構修飾等促進滴狀冷凝的表面改性技術;表面螺旋扭曲、開縱槽、內(nèi)波外螺紋等改變流體流態(tài)、改善冷凝液膜分布的界面異形化強化冷凝技術,以及多種冷凝傳熱模型和傳熱關聯(lián)式的建立方法,闡明了各種強化冷凝傳熱技術的機理。與其他同類強化傳熱技術的書籍相比,本書首次將界面調(diào)控這一提法引入強化傳熱技術領域,聚焦通過傳熱界面改性方法強化冷凝傳熱技術及應用的介紹。本書是在作者所在研究團隊的老師、研究生的大力協(xié)助下完成的,書中所涉及的內(nèi)容根據(jù)近十年來研究團隊指導的博士后、博士和碩士論文工作匯總編寫而成,包括侯峰、廖禮寶、齊寶金、朱登亮、楊勝、李東、任彬等,在此向他們一并表示感謝。還要感謝在成書過程中進行圖表等整理工作的儲華龍、葉驃、吳浩等。全書由張莉、徐宏統(tǒng)稿。由于作者水平有限,且強化傳熱技術發(fā)展迅速,創(chuàng)新不斷,書中的不妥之處在所難免,懇請讀者不吝批評、指正。張莉2017年2月于華東理工大學
張莉,博士,教授,博士生導師。主要從事強化傳熱與節(jié)能技術、微尺度過程強化技術及高效能源化工裝備的研發(fā)。先后主持完成國家自然科學基金委、國家科技部973項目子課題、上海市科委及中國石化等項目20余項。在國內(nèi)外重要期刊發(fā)表學術論文100余篇,參編專著3本,授權發(fā)明專利20余項。培養(yǎng)博士、碩士研究生30余名。獲上海市科技進步二等獎1項、上海市科技進步一等獎2項及中國產(chǎn)學研合作創(chuàng)新成果一等獎、國家能源科技進步三等獎等省部級科技獎勵6項。2011年入選上海市青年科技啟明星。
第1章緒論1
1.1冷凝傳熱分類1
1.2強化冷凝傳熱原理和方法2
1.3表面改性強化冷凝技術3
1.4表面異形化強化冷凝技術5
1.4.1水平管外5
1.4.2豎直管外7
1.4.3水平管內(nèi)8
1.5強化冷凝的其他技術10
1.5.1強化滴狀冷凝技術10
1.5.2強化膜狀冷凝技術11
1.5.3主動強化技術12
第2章促進滴狀冷凝的表面強化方法14
2.1表面復合滲鍍強化冷凝技術14
2.1.1納米SiO2顆粒復合化學鍍層制備方法14
2.1.2NiP納米SiO2化學復合鍍層的表面能15
2.1.3強化傳熱的效果及機理17
2.2表面納米晶化強化冷凝技術24
2.2.1制備方法及表面結構25
2.2.2表面潤濕性變化33
2.2.3強化傳熱的效果及機理35
2.3表面微納結構修飾強化冷凝技術45
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