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横向大剪切干涉应用于水平圆管自然对流换热
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:化工学报
  • 时间:2012.11
  • 页码:3034-3039
  • 分类:TK311[动力工程及工程热物理—热能工程] TK124[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]湖北工业大学理学院,湖北武汉430068, [2]清华大学热能系热能动力仿真与控制研究所,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(50636010,51025622)
  • 相关项目:热辐射分析与燃烧监控
中文摘要:

将横向大剪切干涉技术扩展到温度检测以及传热分析等应用场合中,得到了大空间自然对流水平圆管壁温从400℃降至13℃的整个过程的实时干涉条纹,然后根据一维无限长假设反演出相应的温度场,最终得到了多个壁温下沿圆周各个方向的温度梯度值,并拟合了Rayleigh数和Nuave之间的准则关系式。实验结果表明虽然壁面0°附近部分真实条纹可能被圆管竖直倾角引发的阴影遮挡而造成条纹级数检测值有轻微误差,但这不会对换热分析造成显著影响。与文献中主流准则关系式对比可知,利用横向大剪切干涉技术仅需简单的后处理即可得到具有很高的时间、空间分辨率的自然对流换热的可信数据。研究结果为今后热管换热器的理论研究和工程应用提供了参考。

英文摘要:

The real-time interferometric fringes of natural convection around horizontal circular cylinder in infinite space with different wall temperatures from 400℃ to 13℃ were obtained based on lateral shearing interferometry with large shearing quantity,which was applied to temperature measurement and heat transfer analysis.The inversion of corresponding temperature fields was completed according to the assumption of one-dimensional infinite length.The temperature gradients along circumferential direction at different wall temperatures and the fitting criteria relationship between Rayleigh number and average Nusselt number were obtained.The experimental results show that the shadow caused by circular cylinder vertical obliquity results in a slight error in the detection of true fringe series near the wall at the angles close to 0°,but it does not have a significant impact on the heat transfer analysis.The comparison of mainstream criteria relationships obtained in this study and in literature shows that the data of natural convection heat transfer with high time and spatial resolution can be obtained via simple post-processing.Reference for future theoretical research and engineering applications of heat pipe is provided.

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期刊信息
  • 《化工学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
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  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgxb126@126.com
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  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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