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中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20陈亚平（教授）13851729402ypgchen@sina.com强化传热技术中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20第一章绪论1.1强化传热的发展、分类和应用涉及领域：能源、航空航天、动力、发电、制冷、冶金、石油煤炭、环保、材料等。出文章、出成果、出大家50年代前每年几篇论文；60年代每年几十篇；70年代每年100多篇；80年代每年几百篇；现在每年几千篇。中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20中国工程热物理学会6个学科学术会议2008年论文数：•传热传质学（499）•燃烧学（296）•多相流（219）•工程热力学与能源利用（175）•热机气动热力学（126）•流体机械（82）合并开会中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20国际：AEBergles中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20RLWebb中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20国内学者•王补宣，热能工程系教授，中国科学院院士。1922年生，江苏无锡人。1943年西南联大工学士，1949年美国普度大学科学硕士。清华大学热能工程与热物理研究所所长。我国工程热物理学科的开拓者和传热学学术带头人。中国工程热物理学会原理事长，国际传热传质中心学术委员，《国际传热传质学报》国际主编，《国际热物理学报》、《国际热流体学报》等学术刊物编委，并当选为美国纽约科学院院士。家有关科技发展规划的制定与实施，所主持的多项科研成果获国家级和部委级奖励，已发表学术论文300余篇，专著或教材10部，编辑出版国际学术会议论文集6部。中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20过增元：清华大学工程力学系教授，美国密西根州立大学兼职教授，中国科学院院士。1936年生，江苏省无锡市人。1959年毕业于清华大学。曾任清华大学工程力学系工程热物理教研室主任、研究生院副院长。现任清华大学学位评定委员会副主席，热能工程与工程热物理研究所副所长，中国工程热物理学会理事长等。多年来从事传热学、热流体学和热等离子体等方面的研究工作。出版专著《电弧和热等离子体》、《热流体学》，发表论文140余篇。曾获国家自然科学三等奖、国家科技进步二等奖、教委科技进步一等奖等多项奖励。提出了场协同理论中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20•陈学俊•1939年毕业于中央大学，获工学学士；1945年进美国Purdue大学研究生院学习,1946年获机械工程硕士学位并读完博士生的有关课程后1947年回国，1947年任交通大学教授，1980年当选为中国科学院学部委员(院士)，1996年当选为第三世界科学院院士。1980年-1984年任西安交通大学副校长、校学位评定委员会副主席；1982年-1985年任教育部世界银行中国大学发展项目中国审议委员会副主任兼工程组组长；1981年-1991年任国务院学位委员会工科评议组组员、国家自然科学基金委学科组成员；1989年-1998年担任九三学社中央副主席，1993年当选为全国政协常委。《热工专刊》。1948年～1959年11年内，他陆续出版了《燃气轮机》、《实用汽轮机学》、《蒸汽动力厂》、《锅炉学》、《锅炉整体》、《锅内过程》等10部专著，1952年,陈学俊先生负责筹建了我国高校中的第一个锅炉专业,开出了锅炉专业的全部课程。70年代初，陈学俊教授亲自主持建立了水/空气试验台、氟里昂试验台和高压水/蒸汽实验台，70年代末，他主持筹建了我国高校中第一个工程热物理研究所，1990年创建了我国第一个动力工程多相流国家重点实验室。中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20•林宗虎•研究领域或方向•热能工程、气液两相流与传热以及多相流测量。•工作简历•1957年交通大学锅炉专业研究生毕业。1980-1982年曾任美国迈阿密大学访问教授。现任西安交通大学热能工程系教授，热能工程专业博士生导师，国家自然科学基金评审组成员，国家科技奖励机械评委会评委，流体机械国家工程研究中心学术委员会主任，锅炉煤清洁燃烧国家工程研究中心和动力工程多相流国家重点实验室学术委员会委员，香港评审局专家中国电机工程学会锅炉专业委员会副主任，中国工程热物理学会副理事长，中国工程热物理学会多相流专业委员会主任，中国工程热物理学报主编，美国《国际工程流体力学》期刊国际顾问等职。1988年被授予国家级有突出贡献中青年科技专家称号；1995年被选为中国工程院院士。中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20•陶文铨•研究领域或方向•传热强化及数值模拟方法和应用：传热与流动的先进数值计算方法及其应用；强化传热的基本理论与工程应用；电子元器件的冷却技术；湍流模型及其工程应用，小型低温制冷机制和冷系统性能的数值模拟；高效换热器的优化设计与研发；微细尺度流动和传热的研究；燃料电池中的关键工程热物理问题；航空航天技术中的传热与流动问题研究，制冷工质相变换热的强化等。工作简历陶文铨，男，1939年3月生于浙江绍兴。1962年西安交大本科毕业，1966年西安交大研究生毕业（导师杨世铭教授），1980－1982赴美国明尼苏达大学机械系传热实验室进修，师从EMSparrow教授。现为西安交大能源与动力工程学院教授、博士生导师。2005年被选为中国科学院院士。现任教育部高等学校热工课程教学指导分委员会主任委员，教育部能源动力学科教学指导委员会副主任委员，中国工程热物理学会副理事长，传热传质专业委员会委副主任委员，西安交通大学学报（自然科学版）主编，InternationalJournalofHeatMassTransfer以及InternationalCommunicationinHeatMassTransfer的负责中国地区事务的副编辑（AssociateEditor），国际杂志NumericalHeatTransfer（A，B）与ProgressinComputationalFluidDynamics的编委。中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20谢华清，陈亚平，何雅玲，陶文铨，梁新刚等中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20陈亚平，吴裕远，陈听宽，金苏敏，彭晓峰中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20杨世铭，江苏无锡人。1948年毕业于交通大学机械系，1953年获美国依里诺理大学博士学位。历任美国依里诺理大学研究工程师，上海交通大学教师，西安交通大学副教授、教授，上海交通大学教授，博士生导师。中国工程热物理学会理事、传热传质学会副主任，教育部热工教材编审委员会副主任，国家教委热工课程教学指导委员会副主任，国际传热传质学中心学术委员会委员、执行委员会委员，国际传热传质学杂志荣誉编委。在传热传质物理研究方面有相当贡献。著有《传热学》及论文36篇。中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20•程林，1962年生，山东大学空间热科学研究中心主任、山东能源学会理事长。入选国家百千万人才工程，是国家有突出贡献的中青年专家，国务院政府特殊津贴获得者，2005年入选“泰山学者”。获国家科技进步二等奖两项。•程林教授担任国家“973计划”项目——“高能耗行业典型换热设备节能的先进理论与方法”项目首席科学家。他与同事田茂诚教授共同研发的弹性管束系列换热设备，较一般换热器效率提高10%—15%，目前在全国1200余家重要工程中应用，产生经济效益数十亿元。2000年已成为国家建筑标准设计，形成属于我国的知识产权。该技术项目也因此获得国家科技进步二等奖。程林1983年毕业于山东大学动力工程专业，继而在这里获工学硕士，在东南大学获工学博士学位。•山东大学AMS项目组的首席科学家。AMS（阿尔法磁谱仪），是由丁肇中教授领导的大型国际合作科学研究，2004年3月山东大学参与该计划。根据NASA（美国航空航天局）提供的简化模型，山东大学负责模拟完成AMS运行过程中189种工况的散热环境，现已成功设计制造了合乎规格的散热板。中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20东南大学从事强化传热研究的人员•施明恒：多孔介质、分形•周强泰：锅炉强化传热•陈善年：计算传热学•史美中：教材•张永福：电厂锅炉空气预热器等，螺旋线圈•陈永平：分形传热通道•陈振乾：泡沫铝换热器中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20Two-scalecorrugationplateswithsamedirection陈亚平：同向双尺度波纹板：适合冷凝过程中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20交叉双尺度波纹板：适合液膜过程Two-scalecrosswisecorrugationplatebundlecoolingwateraqueousLi-Brsolution中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20分形锯齿翅片普通锯齿翅片的板翅式换热器传热面中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20•图3不同分形阶数的锯齿翅片（上：主视图；下：俯视图）中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20三阶分形锯齿翅片双尺度锯齿翅片中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20双面液膜反转•Islam,etaldesignedfilminversionschemesOnlyhalfofareaisusedtoconfigurefilminversionwfsfs:t↑,ξ↓w:t↓,ξ-中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20Schemeofdouble-sidefilm-invertingabsorber•theauthorspresentadouble-sidefilm-inversionabsorberschemebottomplatebundlesupperplatebundlesconjunctionguidersleftrightrightleftAfterinversion,coolerandricherLiBrsolutionfilmlayerexposestothesteam,whilebothsidesusedCombinedenhancement:corrugation&filminversion中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20•Two-scalecrosswisecorrugationplatebundlecoolingwateraqueousLi-Brsolution•Two-scalecrosswisecorrugationsmallcorrugationsmakefilmturbulentanddistributionuniformlargecorrugationforsolutionfilmandcoolantsteamflow中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20•液膜分布在壁面上时总有一侧表面藏在内部，而如果将液膜在丝网表面分布则可以形成双面暴露的情况。•然而对于吸收过程，由于溶液在吸收水蒸气的汽化潜热后，温度迅速升高，传质驱动力衰减，需要不断进行冷却。因此吸收过程的强化应该兼顾传热和传质两方面，采用耦合方式实现。吸收过程液膜的传热传质阻力是比较大的，即使是经过一次反转，出口端液膜内外温差仍可达5℃左右，而质量分数差则达0.035左右，此时液膜厚度约0.38mm；此外还显示在液膜反转后初期吸收率可比反转前增大2~3倍。在自由表面附近很薄的一层液膜中产生质量分数下降，而内部的溶液的质量分数较高。解决方案：1.液膜充分暴露；2.在表面不发生干涸的前提下尽量减薄液膜；3.使液膜充分混合和冷却。中国南京能源与环境学院强化传热技术2019/12/20图可视化试验装置图双面液膜反转导流器与上下板片的连接(a