对超临界CO2在套管内的换热特性进行了实验研究，探讨了超临界CO2换热过程中，质量流率、压力和入口温度的变化对换热性能特性和压降的影响。实验得出，换热系数随着质量流率的增加而增加；而换热系数随压力的增加而减少；入口温度的变化对换热系数基本没有影响；压降随着入口温度的升高而逐渐增大；并给出了Re和Nu数的变化规律。研究为超临界二氧化碳换热器的设计提供了依据。

本文采用分布参数法建立了冷凝器数学模型,在此模型基础上编写了冷凝器仿真程序,对三种管排数的冷凝器进行了模拟.通过计算不同风速下空气侧换热系数和管内外温度的变化,来分析风速对冷凝器换热能力的影响.由计算可知在换热面积相同时2排管冷凝器换热能力要比4排管冷凝器换热能力大2.36%;减少管排数可提高空气侧平均换热因子,减小压降.

用实验与关联式理论计算对比的方法,研究了自然工质丙烷在外径9.52 mm 的铜光管、内螺纹管及内交叉肋管内的冷凝换热特性.冷凝实验的进口压力为1079 kPa (30℃) 和 1369 kPa (40℃),质量流速为100,150,200,250和288 kg/m2s,进出口状态均保持饱和状态.为获取平均局部换热系数,实验管段为套管式逆流换热器结构,分为1m 长四段,弯头相连.制冷剂在内管内冷凝,而10% 的乙醇溶液在管间流动.实验结果与大多针对非自然工质(CFC, HCFC或HFC)建立的关联式的预测结果基本吻合.

文章通过对散热影响因素的分析,总结出影响对流换热过程的主要因素有:换热面积F、流体与壁面之间的温差和换热系数α;影响热传导效率的主要因素是散热器材质的导热系数l。结合理论分析实际应用中影响散热功率的参数及控制手段,结合实际测试对不同风速、不同流量条件下的散热器功率进行研究,证明在同等进油流量条件下,提高进风速度,散热器的散热功率随之升高;在同等风速条件下,提高进油流量,散热器的散热功率随之升高。参照研究结果,对实际工程应用过程中增大散热功率,减小散热功率的具体方案做了阐述。

选择电主轴的油—水换热系统中的换热系数和冷却套厚度两个因素进行研究,建立了对应的热学分析的有限元模型,运用ANSYSWorkbench有限元分析软件,分析研究了热稳态下电主轴的温度场分布,并确定了油—水换热系统换热系数及其冷却套厚度这两个因素对稳态时电主轴最高温度影响的灵敏度和优化方案。研究结果表明,油—水换热系统换热系数对电主轴整体的最高温度影响最大,冷却套厚度次之,并得出当其换热系数在[2800,3000]W/(m2K)时,冷却套的厚度最优选择在4~4.5mm,若换热系数在[3000,3200]W/(m2K)时,冷却套的厚度最优选择4~4.5mm,最后经过前后优化后,使得整体最高温度降低1.8℃。

目前R22的主要替代工质有R134a、R410a、R407c等。利用机械加工表面多孔管可以显著提高R22替代工质满液式蒸发器的沸腾传热系数。本文通过试验研究了R134a、R410a、R407C等工质在机械加工表面多孔管蒸发器中沸腾的传热性能。试验结果表明：相同的热流密度下,R410a的总传热系数是R22的1.28～1.37倍;R407c是R22的0.80～0.81倍。R134a是R22的1.08～1.10倍。机械加工表面多孔管管束效应因制冷剂不同而不同。对R22,下排管沸腾换热系数高于上排管。而对R134a、R410a与R407c,上排管沸腾换热系数最大,中排管和下排管有所不同。

通过实测对建筑垂直外壁面温度的变化规律及外壁面的换热系数进行了研究。通过对某高层建筑南向立面表面温度等参数的实测研究发现,建筑垂直外壁面温差受建筑高度、风速、太阳辐射强度、空气温度的综合影响,通过对不同高度不同时刻的外壁面温差进行二级曲线拟合,得到了壁面温差计算式。且其最大误差不超过2.9℃。此外,建筑外表面换热放热系数受风速和建筑高度影响显著,在已有研究成果的基础上,利用试验结果回归分析得到了外壁面换热系数。

为了研究单管管内蒸发性能，搭建了管内蒸发性能实验台，用隔膜泵代替了传统压缩机作为系统动力。研究了在冷却水量0．6m3／h，0．8m3／h和1．0m3／h下，9．52mm内螺纹管内10℃蒸发的制冷剂侧换热性能。结果表明，R22和R410A的总换热系数，换热系数h，和压降均随着制冷剂流量的增加而增加，在小质量流量下，R410A比R22有更好的换热性能，看起来可以替代R22。但当制冷剂流速增大到300—400kg／（s·m2）时，R22的换热系数增加显著，而R410A趋于平缓，所以在大质量流量下，R410A没有R22换热性能好，替代工作仍待研究。

为了研究水平强化单管的管内冷凝性能，搭建了实验台。研究了在冷却水量不变的情况下，R410A在不同冷凝温度（35℃和40℃）和不同管径（5mm和9．52mm）下的换热情况。结果表明：总换热系数和压降随工质质量流量的增大而增大，质量流量对管内换热系数影响不是很大。冷凝温度40℃，5mm铜管的换热系数最高；冷凝温度40℃，9．52mm铜管的压降最小。

给出定容积放气过程的热力学模型,并基于自然对流换热准则关系式和已知流量特性的电磁阀放气压力曲线确定模型中的换热系数。采用该模型对一个流量特性已知的电磁阀放气过程进行压力和温度仿真,仿真结果表明基于自然对流的放气模型的仿真曲线和试验曲线非常接近,能够很好地反应实际放气过程。应用该模型并结合放气压力曲线对放气电磁阀的流量特性进行辨识,结果证明这种方法能够准确且方便地测量出电磁阀的流量特性。