应用数值方法研究了采用3种不同翅型的垂直圆管在自然对流下的换热情况,获得了不同Re数下3种翅型表面传热与流动特性。研究中捕捉到翅片垂直管上自然对流的完整图像,从中可以直观地获得管翅表面上的温度分布和流场。研究结果表明与直型翅片相比,在相同的Re数下,采用开缝螺旋型翅片与螺旋型翅片平均Nu数分别增加了14%、3%,平均流体速度分别增加了8.2%、3%,翅片效率分别降低了2.6%、1.2%。在换热效果方面,开缝螺旋型翅表现最佳,螺旋型翅片次之,直型翅片最差。在翅片效率方面,直型翅片的翅片效率最大,螺旋型翅片次之,开缝螺旋型翅片效率最低。因此在选择翅片型式的同时,应综合换热能力与翅片效率等方面进行考虑,可以通过优化翅片间距、翅片厚度、翅片高度等方面,在增强换热能力的同时提高翅片效率。

在前人实验研究的基础上，通过实验与理论分析，研究了垂直管水力提升中的固体颗粒浓度特征。在分析颗粒受力及颗粒运动规律的基础上，利用扩散方程推导了垂直管水力提升颗粒浓度分布的计算公式。并通过实验进行了初步验证。另外，通过实验分析了颗粒群体滑移速度与提升速度的关系，纠正了颗粒群的滑移速度为颗粒群的沉速，输送浓度一定小于当地浓度的认识，认为输送浓度、当地浓度与提升速度有关。

以空气、水为工质，对内径５０ｍｍ的垂直管内气液两相逆向流动中的液泛现象和界面波特性进行了实验研究，通过实验观察和分析，认为本实验条件下的液泛是由于气液界面产生大的振幅波而后失稳造成的，研究了液泛产生前、后界波特征及其速度、频率和波长随气液两相流量的变化规律。

根据船用条件下吸收器内溶液降膜吸收的特点,建立了摇摆状态下垂直管内TFE/NMP降膜吸收过程中动量、热量和质量传递的物理和数学模型.模型中充分考虑了转动附加惯性力对降膜流场中液膜厚度、速度、温度和浓度分布的影响.采用膜内积分与全隐式有限容积相结合的数值方法求解理论模型.通过对计算结果的分析,可以发现,在摇摆状态下TFE/NMP降膜吸收过程中,由于转动附加惯性力的存在,液膜内速度、温度和浓度等参数分布具有周期性和对称性特点.

作为一种新型的吸收式制冷工质对--TFE/NMP(2,2,2-trifluoroethanol/N-methylpyrolidone,中文名三氟乙醇/氮甲基吡咯烷酮),因其良好的工作特性而被国际制冷界所重视,但有关吸收式制冷/热泵系统运行中的一个重要环节--TFE/NMP降膜吸收过程中的传热、传质现象却少有人进行过研究.在国家自然科学基金的资助下,我们建立了单根管吸收试验台以研究TFE/NMP降膜吸收过程中热、质传递规律.在不同TFE/NMP溶液流量和不同冷却水流量条件下,测得两组试验数据.对试验数据进行处理并对其数据结果加以分析后,得出垂直管内TFE/NMP降膜吸收过程中热量和质量传递规律的一些特性.

通过对溴化锂溶液在降膜吸收过程中传热、传质特性的分析，建立了垂直降膜吸收过程的数学模型。在这个模型中，考虑了对流及变膜厚等因素对传热、传质性能的影响。并对风冷垂直管降膜吸收过程进行了数值模拟。得出的结论对垂直降膜吸收器的设计和优化具有指导意义。

为研究降膜蒸发换热特性,在进口质量流量为0.0121~0.0225 kg/s,热通量为1.02~3.35k W/m2的试验参数范围,对R113在垂直管内的降膜流动蒸发传热特性进行了试验研究。结果表明：出口蒸汽质量流量与热通量密切相关,随着热通量的增加,出口蒸汽质量流量逐渐增加;换热系数随着进口质量流量的增加呈现先增加而后减小的变化规律,增加进口质量流量在一定范围内能增强换热;在较小进口质量流量下,增大热通量不利于换热,在较大进口质量流量下,传热系数随着热通量增加先增后减,存在某个临界值使得降膜蒸发换热效果最好。