畢業(yè)論文----空氣加熱器的性能測(cè)試及研究

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) </p><p>　　作 者： 學(xué) 號(hào)： </p><p>　　系： 能源與環(huán)境工程 </p><p>　　專 業(yè)： 熱能工程 </p><p&

2、gt;　　題 目： 空氣加熱器的性能測(cè)試及研究 </p><p>　　指導(dǎo)者： </p><p>　　評(píng)閱者： </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘

3、要</p><p><b>　　目 次 </b></p><p>　　1 引言………………………………………………………………………………………………6</p><p>　　1.1 課題研究背景………………………………………………………………………………6</p><p>　　1.1.1 世界能源概況…………

4、…………………………………………………………6</p><p>　　1.1.2 我國能源概況……………………………………………………………………6</p><p>　　1.1.3 能源對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響…………………………………………………………6</p><p>　　1.2 課題研究現(xiàn)狀………………………………………………………………………7</p>

5、;<p>　　1.3 多孔介質(zhì)簡(jiǎn)介………………………………………………………………………8</p><p>　　1.4 多孔介質(zhì)傳熱特性及研究現(xiàn)狀………………………………………………… 10</p><p>　　1.5 本課題研究任務(wù)………………………………………………………………… 12</p><p>　　1.5.1 需要研究的問題…………

6、…………………………………………………… 12</p><p>　　1.5.2 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容及方法………………………………………………………… 12</p><p>　　2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建………………………………………………………………………13</p><p>　　2.1 加熱器的設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………13</p>

7、;<p>　　2.2 試驗(yàn)設(shè)備的選型及要求………………………………………………………… 14</p><p>　　2.3 試驗(yàn)臺(tái)的搭建………………………………………………………………………15</p><p>　　3 試驗(yàn)部分…………………………………………………………………………… 17</p><p>　　3.1 試驗(yàn)所涉及到的數(shù)據(jù)……………

8、……………………………………………… 17</p><p>　　3.2 試驗(yàn)過程………………………………………………………………………… 18</p><p>　　3.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)圖表…………………………………………………………………… 18</p><p>　　4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析…………………………………………………………………… 23</p>

9、<p>　　4.1 泡沫陶瓷對(duì)空氣加熱器性能的影響…………………………………………… 23</p><p>　　4.2 空氣加熱器的效率計(jì)算………………………………………………………… 25</p><p>　　4.3 穩(wěn)定時(shí)間分析…………………………………………………………………… 27</p><p>　　4.4 升溫速率分析…………………

10、………………………………………………… 28</p><p>　　4.5 壓差分析………………………………………………………………………… 29</p><p>　　4.6 試驗(yàn)不足及進(jìn)一步設(shè)想………………………………………………………… 29</p><p>　　結(jié)論 …………………………………………………………………………………… 31</p>

11、<p>　　致謝 …………………………………………………………………………………… 32</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………… 33</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　1．1 課題研究背景</p><p>　　1.1.1

12、 世界能源概況</p><p>　　能源是人類賴以生存和發(fā)展的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。當(dāng)今能源問題已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)。自上世紀(jì)以來，隨著能源科學(xué)的發(fā)展，人們已掌握了越來越多的能源技術(shù)。其中有許多能源技術(shù)可以起到相同的目的并可以相互進(jìn)行替代。世界的能源構(gòu)成有一個(gè)發(fā)展過程。自英國的產(chǎn)業(yè)革命后，世界能源結(jié)構(gòu)從木炭轉(zhuǎn)向煤炭。從上世紀(jì)20年代開始，石油和天然氣在世界能源構(gòu)成中的比重漸漸增加?，F(xiàn)在世界能源消費(fèi)近60％依賴石

13、油和天然氣。</p><p>　　1.1.2 我國能源概況</p><p>　　中國現(xiàn)今還是以煤炭為主力能源，不會(huì)出現(xiàn)能源以油、氣為主的時(shí)代，我國一直以來并在可以預(yù)見的將倆都將以煤炭為主要能源。但是，我國的煤炭資源不是取之不盡的，根據(jù)現(xiàn)在我國的煤炭需求量和已探知的煤炭儲(chǔ)量，最多再支持30年。不光是煤炭，其他資源也是一樣。在假設(shè)資源不會(huì)被耗盡的前提下，到2050年，人類的數(shù)量可能達(dá)到90

14、億。平均每年需要的自然資源要兩個(gè)地球才能滿足。</p><p>　　因此，世界能源在如此嚴(yán)峻的形式下，能源結(jié)構(gòu)需要一次大的轉(zhuǎn)變，即從油、氣為主向以再生能源為基礎(chǔ)的持久、穩(wěn)定的能源系統(tǒng)方向發(fā)展。這個(gè)轉(zhuǎn)變將經(jīng)歷漫長的過程，從現(xiàn)在起，大約需要一百年的時(shí)間。到那時(shí)，太陽能發(fā)電、核能發(fā)電以及其他新能源，將為全球約150億人口提供充足的能源，而煤炭、石油和天然氣則主要用作化工原料。</p><p>　

15、　我國能源利用效率較低，這是眾所周知的事實(shí)。例如，鋼鐵工業(yè)平均每萬噸能耗的鋼產(chǎn)量，按統(tǒng)計(jì)資料顯示，日本的產(chǎn)量是我國的2.2倍，而德國也是我國的1.5倍[1]。這樣看來，我國當(dāng)初成為世界鋼產(chǎn)量第一名時(shí)，是建立在巨大的能源消耗的基礎(chǔ)上的。隨之而帶來的污染也是一個(gè)很大的問題。我國人均能源資源并不豐富，能源的供需缺口日益擴(kuò)大，所以我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須走資源節(jié)約型道路。加之能源利用水平較低，具有很大的直接節(jié)能潛力。 應(yīng)該積極改進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，

16、利用新型技術(shù)，以達(dá)到節(jié)約能源的目的。</p><p>　　1.1.3 能源對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響</p><p>　　第一，能源“短缺”對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。能源消耗與經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)。在我國，生產(chǎn)力發(fā)展比較落后，能源生產(chǎn)粗放，單位GDP增長的能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于發(fā)達(dá)國家。經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，要求有源源不斷的能源供給。結(jié)合我國能源國情，我國能源開采量及布局嚴(yán)重制約著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。一方面，能源開采量的增加速率遠(yuǎn)

17、遠(yuǎn)不能滿足發(fā)展對(duì)能源的需求，因此，近幾年，曾幾次出現(xiàn)嚴(yán)重的能源供給不足現(xiàn)象，影響了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民的正常生產(chǎn)生活 ；另一方面，從能源布局來看，發(fā)達(dá)地區(qū)能源嚴(yán)重匱乏，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需能源大部分來自西北、西南和華北地區(qū)，在能源的輸送過程中，增加了能源消耗和成本，也制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。</p><p>　　第二，能源消耗造成的環(huán)境污染間接導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)不同研究機(jī)構(gòu)的研究成果，不同時(shí)期中國大氣污染造成的經(jīng)濟(jì)損失較嚴(yán)重。這

18、些估算是不完全的，就目前的研究成果很難給出的。</p><p>　　能源是人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，然而，自然資源并非取之不盡，用之不竭，不斷開發(fā)新能源，開發(fā)可再生能源，提高能源利用效率，將對(duì)緩解能源短缺起到重要作用 ；同時(shí)，能源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)有著復(fù)雜的關(guān)系 ；源消耗與環(huán)境污染并存、能源短缺制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境污染造成重大經(jīng)濟(jì)損失，這種現(xiàn)象在我國尤為突出。因此，處理好能源利用、環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)

19、發(fā)展的重要戰(zhàn)略，關(guān)系到人類的生存和發(fā)展。</p><p>　　1．2 課題研究現(xiàn)狀</p><p>　　目前，在空氣加熱器領(lǐng)域，能源的利用率并不高。往往消耗了大量的能源卻不能得到很好的加熱效果。此外，空氣加熱速度比較慢，熱空氣的溫度低，產(chǎn)氣量較小，等等都是目前空氣加熱器所面臨的主要問題。因此有些空氣加熱器就采用在換熱室添加堆積金屬球的方法，增大與空氣對(duì)流換熱的面積，以提到熱效率，獲得了不

20、錯(cuò)的效果。然而該方法的填充體為堆積的金屬球，一方面比表面積較小，孔隙率低（金屬球堆積的孔隙率一般不足40％），因而阻力增加較大，增大了空氣的動(dòng)力消耗；另一方面，由于金屬球本身具有導(dǎo)電性，如果不采取與電加熱原件的絕緣措施，就會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，如果增加可靠的絕緣結(jié)構(gòu)，勢(shì)必會(huì)使加熱器結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，也存在一定的安全隱患。</p><p>　　因此，選擇合適的換熱介質(zhì)將提高空氣換熱器的換熱效率。由于多孔泡沫陶瓷具有的比表面積大

21、、導(dǎo)熱性好的特性，是很好的換熱介質(zhì)[2,3]。它的使用將有效提高能源的利用率，達(dá)到節(jié)約能源的目的。</p><p>　　1．3 多孔介質(zhì)簡(jiǎn)介</p><p>　　多孔材料里面的孔是由互聯(lián)的支柱或絲網(wǎng)的配制構(gòu)成的[4]。圖1.1為泡沫陶瓷顯微鏡下的照片。多孔介質(zhì)的孔隙結(jié)構(gòu)是多孔介質(zhì)材料的主要特征，其孔隙結(jié)構(gòu)的宏觀參數(shù)包括：孔隙率（孔隙度），滲透率，比表面，PPC,孔隙直徑及其分布、剖面孔

22、隙面積分布等，與多孔介質(zhì)中的流動(dòng)與傳熱緊密相關(guān)。圖1.2是一塊多孔介質(zhì)的蜂窩板。李春光[5]等人做了比較細(xì)致的研究。</p><p>　　圖1.1 顯微鏡下的泡沫陶瓷 圖1.2 蜂窩板</p><p>　　多孔介質(zhì)是由多相物質(zhì)所占據(jù)的空間，也是多相物質(zhì)共存的內(nèi)部就會(huì)有流動(dòng)或傳熱傳質(zhì)過程發(fā)生。在這類過程中，各相物質(zhì)內(nèi)部及其間的質(zhì)量、動(dòng)量和能量傳遞規(guī)律十分復(fù)雜

23、。在揭示這些規(guī)律方面， 雖然人們采用了理論分析[6]、數(shù)值模擬[7,8]、實(shí)驗(yàn)研究[9]等各種研究手段，但對(duì)此仍知之不多。有人認(rèn)為: 多孔介質(zhì)中各種傳遞現(xiàn)象的研究已是當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展長河中令人矚目的熱點(diǎn)，并成為傳熱傳質(zhì)學(xué)科中重要的研究課題。</p><p>　　多孔介質(zhì)的特征：孔隙之大小及其分布是多孔介質(zhì)的重要特征。而根據(jù)孔隙之大小，又可分為三類：當(dāng)空隙空間甚小，以至于固體分子與流體分子間的分子作用力不可忽略時(shí)，

24、稱之為分子間隙；當(dāng)空隙足夠大，以至于流體流動(dòng)只取決于空隙壁面時(shí)，稱之為洞穴；介乎于二者之間的空間稱作孔隙。</p><p>　　自1978年美國發(fā)明了利用氧化鋁、高嶺土之類陶瓷料漿研制成功泡沫陶瓷用于鋁合金鑄造過濾。從此生產(chǎn)工藝日益先進(jìn)，技術(shù)裝備越來越向機(jī)械化、自動(dòng)化發(fā)展，已研制出多種材質(zhì)、適合于不同用途的泡沫陶瓷過濾器，如Al2O3、ZrO2、SiC、SiN等高溫泡沫陶瓷。目前世界上生產(chǎn)泡沫塑料前驅(qū)休，采用浸漬

25、輥壓形成機(jī)成行，坯體為微波干燥，高溫輥道窯采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控連續(xù)燒成，檢測(cè)及封裝也均機(jī)械化，整個(gè)生產(chǎn)工藝達(dá)到了很高的技術(shù)。</p><p>　　多孔介質(zhì)的固體骨架結(jié)構(gòu)有各種不同的具體形式， 如: 顆粒堆積床、燒結(jié)金屬粉末、打過篩孔的擋板、毛氈濾芯、纖維膨化結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及由高分子材料或陶瓷材料做成的可滲透的鍍層等。這些結(jié)構(gòu)的孔隙通道都具有彎曲性、無定向性和隨機(jī)性特點(diǎn)， 這使得多孔結(jié)構(gòu)中的流動(dòng)過程非常復(fù)雜。除在流速很低的情

26、況外， 其中流動(dòng)多不是層流。流體質(zhì)點(diǎn)在多孔介質(zhì)中不停地發(fā)生攙混和分離， 流速的大小和方向也在不停地改變， 這使得流體的流動(dòng)阻力大幅度增加， 從層流到紊流的流態(tài)轉(zhuǎn)變也大大提前。多孔結(jié)構(gòu)中的傳熱過程也因多孔介質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而十分復(fù)雜， 它是由固體骨架內(nèi)部和空隙中流體內(nèi)部的導(dǎo)熱、二者間的對(duì)流換熱和輻射換熱等組成的耦合傳熱過程。如果多孔結(jié)構(gòu)中流體發(fā)生相變， 那么傳熱過程將更為復(fù)雜。</p><p>　　到現(xiàn)在，人們對(duì)多孔陶

27、瓷做了大量的實(shí)驗(yàn)性研究，但是對(duì)于多孔介質(zhì)內(nèi)部的流動(dòng)和傳熱規(guī)律還不能清楚了解。但是大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果還是顯示了一些普遍性規(guī)律，并應(yīng)用于實(shí)際。例如，由于多孔介質(zhì)的燃燒特性[10]，使得多孔介質(zhì)在燃燒器中得到應(yīng)用[11]。人們對(duì)于多孔介質(zhì)中的穩(wěn)定燃燒技術(shù)，早在20世紀(jì)初就已經(jīng)開始，最早報(bào)道始見于1913年CELucke[12] 設(shè)計(jì)的表面燃燒裝置。此外，多孔介質(zhì)還被應(yīng)用于許多其他領(lǐng)域，包括核反應(yīng)堆冷卻與絕熱、煤炭的儲(chǔ)存開發(fā)與燃燒、高溫元件的發(fā)汗冷卻

28、、鑄造砂型的傳熱傳濕、熱管多孔芯吸液與傳熱、化工填充床、太陽能與廢熱儲(chǔ)能、航空航天器的熱防護(hù)、石油熱采、地?zé)釤醿?chǔ) 地下核廢料熱質(zhì)擴(kuò)散、環(huán)境工程中垃圾與污水處理、土地鹽堿化與污染、建筑與絕熱材料中的傳熱傳濕、物品干燥與保鮮、土壤內(nèi)養(yǎng)分水分傳遞、生物體內(nèi)的傳遞現(xiàn)象及強(qiáng)化換熱等。</p><p>　　雖然人們對(duì)多孔介質(zhì)內(nèi)部的流動(dòng)和傳熱規(guī)律還不能清楚了解， 但由于這些過程的普遍性， 使得下面諸多領(lǐng)域中都需要解決一些方面問

29、題， 并能迅速應(yīng)用這方面的研究成果。這些領(lǐng)域有: 核反應(yīng)堆冷卻與絕熱、煤炭的儲(chǔ)存開發(fā)與燃燒、高溫元件的發(fā)汗冷卻、鑄造砂型的傳熱傳濕、熱管多孔芯吸液與傳熱、化工填充床、太陽能與廢熱儲(chǔ)能、航空航天器的熱防護(hù)、石油熱采、地?zé)釤醿?chǔ) 地下核廢料熱質(zhì)擴(kuò)散、環(huán)境工程中垃圾與污水處理、土地鹽堿化與污染、建筑與絕熱材料中的傳熱傳濕、物品干燥與保鮮、土壤內(nèi)養(yǎng)分水分傳遞、生物體內(nèi)的傳遞現(xiàn)象及強(qiáng)化換熱等。現(xiàn)在多孔介質(zhì)內(nèi)部的傳熱傳質(zhì)已成為一融多學(xué)科知識(shí)、對(duì)理論和

30、實(shí)驗(yàn)要求都很高的傳熱學(xué)研究領(lǐng)域。</p><p>　　多孔介質(zhì)傳熱特征及研究現(xiàn)狀</p><p>　　彌散效應(yīng)的存在是多孔介質(zhì)傳熱和流動(dòng)的主要特征。</p><p>　　流體在多孔介質(zhì)中流動(dòng)的一個(gè)很重要特點(diǎn)就是彌散效應(yīng)的存在。當(dāng)流體在多孔介質(zhì)中流動(dòng)時(shí)，示蹤劑(可溶解于流體中的顯示流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的物質(zhì))會(huì)逐漸傳播并不斷占據(jù)越來越大的流動(dòng)區(qū)域，且超過了僅按平均流動(dòng)所預(yù)

31、計(jì)的占據(jù)區(qū)域，這種傳播現(xiàn)象叫做多孔介質(zhì)中的流體動(dòng)力彌散。流體動(dòng)力彌散是一個(gè)非穩(wěn)定的不可逆過程，造成這種現(xiàn)象的原因有:作用于流體的外力、孔隙系統(tǒng)的復(fù)雜細(xì)觀形狀、由示蹤劑濃度梯度所引起的分子擴(kuò)散、流體密度和粘度等的變化對(duì)流動(dòng)的影響、液固相間的相互作用等。</p><p>　　在流體的動(dòng)力彌散現(xiàn)象中同時(shí)包含著兩種基本的輸運(yùn)現(xiàn)象:對(duì)流和分子擴(kuò)散。由于孔隙系統(tǒng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)使流體細(xì)觀通道的尺寸和形狀隨處各異，從而造成流體流動(dòng)的

32、速度分布在各個(gè)局部處都有所不同。流體在孔隙通道內(nèi)不停地改變著流速的大小和方向，流體質(zhì)點(diǎn)的攙混和分離也在時(shí)刻發(fā)生，表現(xiàn)為示蹤劑的傳播區(qū)域越來越大，這種輸運(yùn)現(xiàn)象就是機(jī)械彌散(或稱對(duì)流擴(kuò)散)現(xiàn)象。微觀尺度的不均勻性(孔隙、顆粒的出現(xiàn)等)和流體在不同區(qū)域的滲透性差異是造成機(jī)械彌散的重要原因。作為動(dòng)力彌散的另一類輸運(yùn)現(xiàn)象，分子擴(kuò)散主要是由液相中示蹤劑的濃度差異或液相中的勢(shì)差(表現(xiàn)為溫度梯度和壓力梯度等的存在)引起的。在低速流的情況下，分子擴(kuò)散在總

33、彌散中所占的地位更加重要。由于熱彌散對(duì)多孔介質(zhì)強(qiáng)化傳熱起著很大作用，因而人們?cè)谘芯慷嗫捉橘|(zhì)受迫對(duì)流換熱問題時(shí)，往往要綜合考慮靜態(tài)導(dǎo)熱和熱彌散作用。</p><p>　　多孔介質(zhì)的研究方法有理論分析、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究。理論研究方法可分為分子水平、微觀水平和宏觀水平三類， 其中宏觀水平的研究方法較為常用。這是由于分子水平的研究對(duì)象是流體的分子運(yùn)動(dòng)， 所涉及的數(shù)學(xué)方程多且難于求解 ； 微觀水平的研究方法將多孔介質(zhì)中的

34、固體骨架及其孔隙中的流體視為流體連續(xù)介質(zhì)， 研究對(duì)象是流體質(zhì)點(diǎn)或微元體， 但要把其中固體骨架邊界微細(xì)結(jié)構(gòu)處的傳熱和流動(dòng)情況作為邊界條件， 而對(duì)此的定量描述既困難又不準(zhǔn)確的。宏觀水平的研究方法也持連續(xù)介質(zhì)的觀點(diǎn)，取包含研究點(diǎn)在內(nèi)的一個(gè)很小區(qū)域(遠(yuǎn)小于整個(gè)流體區(qū)域， 但比單個(gè)孔隙空間大得多)為控制體(稱作表征體元REV )， 在REV 上對(duì)流體參數(shù)和固體參數(shù)實(shí)行體積平均， 獲得假想介質(zhì)在REV 上的平均參數(shù)，進(jìn)而分析其中的傳熱和流動(dòng)過程。&

35、lt;/p><p>　　隨著科技發(fā)展，越來越多的科技被應(yīng)用于多孔介質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究上，人們利用計(jì)算機(jī)來完成對(duì)多孔介質(zhì)的對(duì)流換熱的數(shù)值模擬 [13]、阻力分析[14]，根據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析而得到多孔介質(zhì)各種特性的經(jīng)驗(yàn)公式[15,16]。X. Fu, R. Viskanta和 J.P. Gore[17]也對(duì)多孔陶瓷材料的體積換熱系數(shù)做了比較細(xì)致的研究，并得到了一些結(jié)論：</p><p>　　努塞爾數(shù)的

36、關(guān)系式是一個(gè)由材料，PPC和樣品厚度組成的函數(shù)。</p><p>　　容積傳熱系數(shù)隨著樣品厚度與孔徑之比的減小而增大。</p><p>　　為努塞爾數(shù)和雷諾數(shù)選擇哪些量作為特征孔長度將影響相關(guān)系數(shù)，而在此范圍內(nèi)的雷諾數(shù)是適用的。</p><p>　　在雷諾數(shù)較小的情況下（<50）實(shí)驗(yàn)的不確定性較大，并且數(shù)據(jù)的分散性大于雷諾數(shù)較大時(shí)的情況。可以改進(jìn)測(cè)量體積傳熱系

37、數(shù)的實(shí)驗(yàn)步驟或采用新方法，以減少實(shí)驗(yàn)的不確定性并提高努塞爾數(shù)和雷諾數(shù)的相關(guān)性。</p><p>　　在多孔介質(zhì)的實(shí)際應(yīng)用過程中。多孔介質(zhì)所表現(xiàn)出來的綜合傳熱的表觀效果通常用等效導(dǎo)熱系數(shù)來描述[18]。而在內(nèi)部含有內(nèi)熱源時(shí)，多孔介質(zhì)還有具有局部換熱的特性[19]。當(dāng)多孔介質(zhì)在空氣加熱器中充當(dāng)換熱介質(zhì)時(shí)，同時(shí)具有輻射和對(duì)流換熱的特性。</p><p>　　多孔介質(zhì)的理論研究方法可分為分子水平、

38、微觀水平和宏觀水平三類， 其中宏觀水平的研究方法較為常用。這是由于分子水平的研究對(duì)象是流體的分子運(yùn)動(dòng)， 所涉及的數(shù)學(xué)方程多且難于求解 ； 微觀水平的研究方法將多孔介質(zhì)中的固體骨架及其孔隙中的流體視為流體連續(xù)介質(zhì)， 研究對(duì)象是流體質(zhì)點(diǎn)或微元體， 但要把其中固體骨架邊界微細(xì)結(jié)構(gòu)處的傳熱和流動(dòng)情況作為邊界條件， 而對(duì)此的定量描述既困難又不準(zhǔn)確的。宏觀水平的研究方法也持連續(xù)介質(zhì)的觀點(diǎn)，取包含研究點(diǎn)在內(nèi)的一個(gè)很小區(qū)域(遠(yuǎn)小于整個(gè)流體區(qū)域， 但比單

39、個(gè)孔隙空間大得多)為控制體(稱作表征體元REV )， 在REV 上對(duì)流體參數(shù)和固體參數(shù)實(shí)行體積平均， 獲得假想介質(zhì)在REV 上的平均參數(shù)，進(jìn)而分析其中的傳熱和流動(dòng)過程</p><p>　　陳永平和施明恒用分形理論研究了多孔介質(zhì)的有效導(dǎo)熱系數(shù)和滲透率 ； 徐世英等人對(duì)多孔介質(zhì)中熱對(duì)流二次分岔進(jìn)行了數(shù)值分析， 得到了長寬比為 1～ 2 矩形區(qū)域內(nèi)多孔介質(zhì)中熱對(duì)流二次分岔點(diǎn)的Ra 數(shù)及相應(yīng)的流場(chǎng)和溫度場(chǎng) ；孔祥言和余

40、敏用高階差分法研究了在不同Ra 數(shù)下多孔介質(zhì)中自然對(duì)流隨時(shí)間進(jìn)展的演化情況， 發(fā)現(xiàn)了混沌窗口和振發(fā)性現(xiàn)象。</p><p>　　我們做的試驗(yàn)雖然是干空氣的，但是前人已經(jīng)對(duì)高強(qiáng)加熱條件下含濕多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)也進(jìn)行了研究.我校楊歷等老師也做了關(guān)于多孔介質(zhì)干燥過程傳熱傳質(zhì)研究的研究， 結(jié)果表明，表面對(duì)流換熱系數(shù)、干燥介質(zhì)溫度和濕度的變化對(duì)熱、濕遷移過程均有較大影響，而表面對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)對(duì)濕遷移過程影響不大，溫度和濕度梯度

41、的耦合產(chǎn)生"局部增濕"現(xiàn)象。</p><p>　　1．5 本課題研究任務(wù)</p><p>　　1.5.1 需要研究的問題：</p><p>　　選取空氣加熱器的各項(xiàng)參數(shù)，并加以制造。</p><p>　　通過對(duì)空氣加熱器的測(cè)試，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推出空氣升溫速率與空氣流速、泡沫陶瓷孔徑、電加熱功率之間的關(guān)系。</p&

42、gt;<p>　　1.5.2 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容及方法：</p><p>　　查閱多孔泡沫陶瓷材料的相關(guān)文獻(xiàn)，把握課題背景，了解填充內(nèi)插物強(qiáng)化換熱技術(shù)的相關(guān)研究動(dòng)態(tài)；設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)臺(tái)，用于進(jìn)行空氣加熱器的性能試驗(yàn)研究，試驗(yàn)臺(tái)要求測(cè)量空氣的進(jìn)出口溫度及流量；設(shè)計(jì)換熱段結(jié)構(gòu)并組織若干換熱試驗(yàn)，得到流速、溫度、壓差等一系列試驗(yàn)數(shù)據(jù)。分析得到換熱效率與流速、加熱器功率、孔隙結(jié)構(gòu)等的關(guān)系。</p>

43、<p><b>　　2 試驗(yàn)臺(tái)的搭建</b></p><p>　　2．1 加熱器的設(shè)計(jì)</p><p>　　1.加熱器中加熱段的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖：</p><p>　　圖2.1 加熱器加熱段設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　2.試驗(yàn)流程圖：</b></p><

44、p>　　圖2.2 試驗(yàn)流程簡(jiǎn)圖</p><p>　　3.加熱器具體設(shè)計(jì)圖：</p><p>　　圖2.3 加熱器設(shè)計(jì)圖</p><p>　　空氣經(jīng)過空壓機(jī)的壓縮產(chǎn)生了細(xì)小的水滴并攜帶有油滴，要除去這些水和油，需要先經(jīng)過一個(gè)冷卻裝置，而后經(jīng)過除水裝置和除油裝置。并通過減壓器控制空氣出口的壓力，保證壓力在0.25-0.3MP之間以達(dá)到質(zhì)量流量計(jì)的要求。再

45、使空氣經(jīng)過干燥裝置進(jìn)一步除掉水。流過控制器后達(dá)到要求的流量。而后進(jìn)入試驗(yàn)段，空氣進(jìn)入加熱器加熱，其功率的控制用調(diào)壓器來控制，并且測(cè)量從冷態(tài)開始直至達(dá)到穩(wěn)定這一時(shí)間段內(nèi)進(jìn)出口溫度和壓力的變化情況。</p><p>　　試驗(yàn)設(shè)備的選型及要求</p><p>　　表2.1 試驗(yàn)儀器</p><p><b>　　試驗(yàn)臺(tái)的搭建</b><

46、;/p><p>　　由于連接管采用的是氣動(dòng)管所以采用氣動(dòng)接頭如兩通三通等拔插較方便。其電路連接情況如圖：</p><p>　　圖2.4 實(shí)驗(yàn)臺(tái)電路控制圖</p><p>　　圖2.5 空氣壓縮機(jī)和除油除水裝置</p><p>　　圖2.6 U型管和質(zhì)量流量計(jì)</p><p>　　圖2.7 空氣加熱器

47、</p><p>　?。ㄒ唬┛諝饧訜崞鞯慕M裝：</p><p>　　此次設(shè)計(jì)的空氣加熱器由四個(gè)部分組成，即氣流穩(wěn)定段、前測(cè)量段、加熱段、和出口段四部分，各個(gè)部分采用法蘭連接，法蘭之間墊有耐高溫的石棉墊圈。氣流穩(wěn)定段內(nèi)部放有整流體，由于氣流經(jīng)過質(zhì)量流量計(jì)后，用細(xì)管與加熱器連接。氣流很不規(guī)律，如果直接送入加熱段，則有可能造成換熱不均勻。經(jīng)過穩(wěn)定段以后的氣流流動(dòng)比較規(guī)律。</p>

48、<p>　　為了保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，減少熱量的流失，加熱器除了氣流穩(wěn)定段以外的三個(gè)部分都纏繞著保溫玻璃棉。</p><p>　?。ǘ┰囼?yàn)電路的安裝：</p><p>　　由于試驗(yàn)使用的是高功率、大電流，所以在接線和調(diào)試的時(shí)候一定要小心。嚴(yán)禁帶電操作。為了保證試驗(yàn)的安全，實(shí)驗(yàn)臺(tái)布置了4條地線，防止突然漏電事故的發(fā)生。試驗(yàn)要求的電流較大，所以采用的380V轉(zhuǎn)220V的接法，理論上

49、這種接法存在不穩(wěn)定因素，所以在試驗(yàn)過程中更應(yīng)該注意自身安全。</p><p>　?。ㄈy(cè)量儀器的安裝：</p><p>　　在加熱段的前端和后端各有一個(gè)氣壓管，用軟管一端與之連接，另一端連接在U型管的兩端。用來測(cè)量實(shí)驗(yàn)時(shí)的加熱段前后的壓差大小，從而分析阻力的大小。</p><p>　　在加熱段的前后各有一個(gè)孔，用來放置熱電偶，用密封膠固定，測(cè)量加熱器進(jìn)口與出口的空

50、氣溫度。</p><p><b>　　3 試驗(yàn)部分</b></p><p>　　3．1 試驗(yàn)所涉及到的數(shù)據(jù)</p><p>　　Vm——空氣的體積流量 L/min</p><p>　　v ——空氣的流速 m/s</p><p>　　U1 ——加熱電阻1的電壓 V<

51、/p><p>　　I1 ——加熱電阻1的電流 A</p><p>　　U2——加熱電阻2的電壓 V</p><p>　　I2 ——加熱電阻2的電流 A</p><p>　　T1 ——空氣入口處熱電偶溫度顯示儀示值 oC</p><p>　　T2 ——空氣出口處熱電偶溫度顯示儀示值 oC</

52、p><p>　　dm ——空氣加熱器加熱段的內(nèi)徑 mm</p><p>　　△t——空氣加熱器進(jìn)出口的溫差 oC</p><p>　　Q1——加熱段發(fā)熱量 KJ/s</p><p>　　Cp ——空氣的平均比熱, Cp=0.9956+0.000093（T） J/kgoC</p><p><b>　　η—

53、—加熱器效率</b></p><p>　　3．2 試驗(yàn)過程</p><p>　　試驗(yàn)是從冷態(tài)啟動(dòng)，因此必須保證管子兩端的溫度相等或者相差不大。先用調(diào)壓器調(diào)好功率，用質(zhì)量流量控制器給定流量。在開始階段由于溫升很快，記錄時(shí)間的間隔在開始階段較小，前20分鐘每隔2分中記錄一次溫度，20分鐘之后每隔5分鐘記錄一次時(shí)間。</p><p>　　為保證管子每次都是

54、從冷態(tài)啟動(dòng)，必須在一組試驗(yàn)完成后，用冷空氣吹很長時(shí)間使之冷卻。所以一次試驗(yàn)的時(shí)間較長，大概3到4個(gè)小時(shí)。</p><p>　　試驗(yàn)采用了二個(gè)流速分別為0.15m/s，0.25m/s；三個(gè)功率分別為1000W，1500W，2000W；兩種對(duì)比試驗(yàn)分別為光管和泡沫陶瓷（PPC=10）。</p><p>　　采用不同的組合來測(cè)定添加了泡沫陶瓷片之后對(duì)加熱器熱效率的影響。從試驗(yàn)的結(jié)果我們可以明顯的

55、看出添加了泡沫陶瓷片之后在相同的工況下出口溫度變高，這也就意味著陶瓷片的加入強(qiáng)化的換熱。但是在強(qiáng)化換熱的同時(shí)流動(dòng)的阻力也增加了。由于流速與阻力的平方是成正比的關(guān)系，所以隨著流速的增加壓降增加很快。</p><p>　　在試驗(yàn)中采用的原材料是泡沫陶瓷板，經(jīng)過一系列的加工使之成型，能很好的布置在加熱器中。</p><p>　　3．3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)圖表</p><p>　

56、　以下是對(duì)各種工況的匯總情況：</p><p>　　光管工況，即空氣加熱器中沒有添加泡沫陶瓷時(shí)的工作狀態(tài)，此時(shí)記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù)用來和添加泡沫陶瓷后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)做對(duì)比，研究加熱器性能的提升。</p><p>　　圖3.1 光管加熱空氣溫度變化，P=1000W，v＝0.15Nm/s</p><p>　　圖3.2 光管加熱空氣溫度變化，P=1000W，v＝0.25Nm/s&l

57、t;/p><p>　　圖3.3 光管加熱空氣溫度變化，P=1500W，v＝0.15Nm/s</p><p>　　圖3.4 光管加熱空氣溫度變化，P=1500W，v＝0.25Nm/s</p><p>　　圖3.5 光管加熱空氣溫度變化，P=2000W，v＝0.15Nm/s</p><p>　　圖3.6 光管加熱空氣溫度變化，P=2000W，v＝0.

58、25Nm/s</p><p>　　2.添加泡沫陶瓷后的工況：</p><p>　　圖3.7泡沫陶瓷(PPC=10)加熱空氣溫度變化，P=1000W，v＝0.15Nm/s</p><p>　　圖3.8泡沫陶瓷(PPC=10)加熱空氣溫度變化，P=1000W，v＝0.25Nm/s</p><p>　　圖3.9泡沫陶瓷(PPC=10)加熱空氣溫度變

59、化，P=1500W，v＝0.15Nm/s</p><p>　　圖3.10泡沫陶瓷(PPC=10)加熱空氣溫度變化，P=1500W，v＝0.25Nm/s</p><p>　　圖3.11泡沫陶瓷(PPC=10)加熱空氣溫度變化，P=2000W，v＝0.15Nm/s</p><p>　　圖3.12泡沫陶瓷(PPC=10)加熱空氣溫度變化，P=2000W，v＝0.25Nm/

60、s</p><p>　　由以上的圖可以看出空氣入口溫度總是有一定程度的升高，但是變化并不是很大，通常只有幾度的變化；出口溫度升高梯度開始很大，后逐漸變小，最后趨近于0，達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)。</p><p>　　開始時(shí)溫升較慢，這是因?yàn)榭諝庾匀肟谶M(jìn)入加熱管之后，雖然也被加熱，但是由于是冷態(tài)啟動(dòng)，空氣又將所攜帶的熱量給了管壁以及周圍的環(huán)境，因此溫升較慢 ；在試驗(yàn)的后段，管子也被加熱到一定的溫度，空

61、氣對(duì)管子及周圍環(huán)境之間的熱量傳遞基本上達(dá)到平衡狀態(tài)，因此溫度變化較慢。最后，達(dá)到能量的平衡，溫度達(dá)到定值不再變 。</p><p>　　對(duì)于流速較大的試驗(yàn)工況，試驗(yàn)達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間更短。其原因是流速大，加熱管內(nèi)流體平均溫度低，使得換熱溫差較大，同時(shí)，流速大使加熱管內(nèi)湍流程度加大，有利于熱量的傳遞，因此更容易達(dá)到平衡狀態(tài)。</p><p><b>　　4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析</b&

62、gt;</p><p>　　4．1 泡沫陶瓷對(duì)空氣加熱器性能的影響</p><p>　　由于試驗(yàn)設(shè)備的限制，只做了兩個(gè)流量的試驗(yàn)，也就是說做了兩個(gè)流速。以下是對(duì)光管和添加多孔介質(zhì)后兩種工況下的比較：</p><p>　　圖4.1 光管與泡沫陶瓷加熱空氣溫度變化對(duì)比，P=1000W，v＝0.15Nm/s</p><p>　　圖4.2 光

63、管與泡沫陶瓷加熱空氣溫度變化對(duì)比，P=1000W，v＝0.25Nm/s</p><p>　　圖4.3 光管與泡沫陶瓷加熱空氣溫度變化對(duì)比，P=1500W，v＝0.15Nm/s</p><p>　　圖4.4 光管與泡沫陶瓷加熱空氣溫度變化對(duì)比，P=1500W，v＝0.25Nm/s</p><p>　　圖4.5 光管與泡沫陶瓷加熱空氣溫度變化對(duì)比，P=2000W，

64、v＝0.15Nm/s</p><p>　　圖4.6 光管與泡沫陶瓷加熱空氣溫度變化對(duì)比，P=2000W，v＝0.25Nm/s</p><p>　　由以上幾幅圖可以清晰的看出添加了多孔介質(zhì)之后對(duì)空氣側(cè)換熱的影響：</p><p>　　添加了多孔介質(zhì)之后，換熱管的換熱效率有了較為明顯的提高。因此達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后出口溫度提高很多。</p><p>

65、　　添加多孔介質(zhì)后，空氣溫升均勻。在起始階段總是光管的溫升較快，但很快升溫的速度就緩慢了下來。多孔介質(zhì)在很大程度上縮短加熱時(shí)間，提前了穩(wěn)定時(shí)間。這樣有利于減小由于溫差而帶來的熱應(yīng)力。避免加熱器因?yàn)閼?yīng)力而出現(xiàn)裂縫。</p><p>　　空氣加熱器的效率計(jì)算</p><p>　　計(jì)算一種工況下的效率：</p><p>　　加熱器筒體內(nèi)徑 dm=112mm;&l

66、t;/p><p>　　加熱器筒體截面積 ==0.00984704 m2</p><p>　　當(dāng)v=0.15 m/s 時(shí)，每秒換熱體積V1 =A*v=0.15*0.00984704</p><p>　　=0.001477056 m3 </p><p><b>　　空氣的比容 </b></p><p&

67、gt;　　空氣的密度 ρ=1.2kg/m3</p><p>　　空氣升溫所吸收的熱量 </p><p>　　則空氣加熱器的效率：</p><p>　　計(jì)算當(dāng)W=1000 J/s，v=0.15 m/s時(shí)，多孔介質(zhì)空氣加熱器的換熱效率 η=0.375324</p><p>　　根據(jù)上述計(jì)算步驟，計(jì)算其他工況下的換熱效率η如下表：<

68、;/p><p><b>　　光管</b></p><p><b>　　多孔介質(zhì)</b></p><p>　　在光管，或添加多孔介質(zhì)后的工況中，隨著功率的增加其效率是遞減的。這是因?yàn)楣β试酱?，出口段的溫度升高，由于輻射能與溫度成四次方的關(guān)系，所以溫度升高，增加了能量的損失，造成效率的下降。</p><p>

69、;　　流量的變化對(duì)效率的影響很大，各組數(shù)據(jù)均反應(yīng)了這一點(diǎn)。隨著流量的增加，效率增加很快。這也指導(dǎo)我們要想提高加熱的效率應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)卦黾恿髁?。一味地靠增加流速來提高效率并不是可取的辦法，隨著流量增加壓力損失也增大，所以要權(quán)衡二者的關(guān)系。</p><p>　　添加多孔介質(zhì)后的加熱器的出口氣流溫度有所提升。可以看出多孔介質(zhì)的加入對(duì)于我們提高空氣側(cè)的換熱是有利的。這是因?yàn)闊釓浡⒑挽o態(tài)導(dǎo)熱二者的共同存在。熱彌散對(duì)多孔介質(zhì)強(qiáng)

70、化傳熱起著很大作用。</p><p>　　4．3 穩(wěn)定時(shí)間分析</p><p>　　穩(wěn)定時(shí)間的概念:在連續(xù)三個(gè)五分鐘時(shí)間內(nèi),如果溫度不再出現(xiàn)變化,我們稱之為穩(wěn)定狀態(tài)，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所需要的時(shí)間稱之為穩(wěn)定時(shí)間。</p><p>　　圖4.7 空氣加熱器穩(wěn)定時(shí)間對(duì)比 V=0.15</p><p>　　圖4.7 空氣加熱器穩(wěn)定時(shí)間對(duì)比 V

71、=0.25</p><p>　　從總體來看，光管穩(wěn)定時(shí)間與添加了多孔介質(zhì)之后加熱段的穩(wěn)定時(shí)間相差較大，最大的可達(dá)40分鐘左右。因?yàn)樵诩訜崞髦屑訜狍w占據(jù)了較大的空間，如果能減小加熱體體積，用更多的空間填充多孔介質(zhì)，則可能效果更好，</p><p>　　隨著流速的增加,穩(wěn)定時(shí)間有所縮短.這對(duì)指導(dǎo)實(shí)踐是非常有利的。</p><p>　　光管減小20-30min；多孔介質(zhì)減

72、小5-10min?？赡苡捎谧枇ψ兇蟮脑蚴沟锰砑恿硕嗫捉橘|(zhì)后的穩(wěn)定時(shí)間變化不是很明顯。</p><p>　　4．4 平均溫升速率分析</p><p>　　由于空氣所在加熱管中是被連續(xù)加熱的，由氣體狀態(tài)方程和連續(xù)方程可知，氣體體積不斷膨脹，所以氣體在管段的流速是不斷加快的。在此試驗(yàn)中為了簡(jiǎn)化分析，只是按入口段的流速來分析。因此實(shí)際的平均溫升速率還要更大。</p><p

73、>　　圖4.8 空氣加熱器溫升速率對(duì)比 V=0.15</p><p>　　圖4.9 空氣加熱器溫升速率對(duì)比 V=0.25</p><p>　　由以上兩幅圖比較可知：</p><p>　　隨著功率的增加溫升速率加大。對(duì)于相同的試驗(yàn)段，溫升速率基本上與功率是成直線的關(guān)系。</p><p>　　流速的增大會(huì)增大溫升速率。這是由于伴隨流

74、量的增大，冷空氣與高溫電熱絲對(duì)流換熱所帶走的熱量增多。但是增大流速后，加熱器達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的出口溫度就會(huì)降低，所以應(yīng)該權(quán)衡他們之間的關(guān)系。</p><p><b>　　壓差分析</b></p><p>　　由于試驗(yàn)時(shí)間緊迫，本文只對(duì)泡沫陶瓷的阻力特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，其試驗(yàn)結(jié)果如下圖所示：</p><p><b>　　試驗(yàn)結(jié)果表明：<

75、/b></p><p>　　隨著流速的增大，泡沫陶瓷的流動(dòng)阻力明顯增大。這是因?yàn)榕菽沾傻拇嬖谑箘?dòng)壓變成了靜壓。</p><p>　　對(duì)同一流速，隨著溫度的升高，壓降升高，說明流動(dòng)阻力增大?？赡苁窃诩訜徇^程中，空氣膨脹，使管中的氣流流速增大，造成流動(dòng)阻力的增大。</p><p>　　由于質(zhì)量流量計(jì)所顯示的流量是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體流速，并不能表示氣體在通過加熱器時(shí)

76、的真正流速。當(dāng)氣體通過加熱段后被加熱，氣體膨脹使得出口的氣體流速變大，可能造成壓差變大。所以圖中所寫的流速不是空氣真實(shí)的流速。</p><p>　　4．6 試驗(yàn)不足以及進(jìn)一步的設(shè)想</p><p>　　于本人能力，試驗(yàn)條件和時(shí)間的限制等多方面的原因論文在很多方面存在不足，有待于更加深入的研究。</p><p>　　因?yàn)榧訜崞髦械碾娂訜峤z在工作時(shí)溫度很高，所釋放的

77、輻射能可能造成熱電偶讀數(shù)的誤差。試驗(yàn)過程中就應(yīng)為電熱絲距離熱電偶太近，影響出口溫度的準(zhǔn)確測(cè)量。造成了試驗(yàn)的推延。在做光管試驗(yàn)時(shí)合理放置電熱絲十分必要，保證其位置不會(huì)影響溫度測(cè)量。在本試驗(yàn)中入口溫度總是在升高，我們才處理數(shù)據(jù)時(shí)采用室內(nèi)空氣的溫度作為入口溫度的值。</p><p>　　壓力的測(cè)量是采用的U型管。由于試驗(yàn)體本身的壓差不是很大，使得測(cè)量的數(shù)據(jù)不是很精確，加之空氣又是可壓縮的，因此造成壓力測(cè)量的誤差可能較大

78、。</p><p>　　電加熱絲占據(jù)加熱器內(nèi)部大部空間，造成可填充多也孔介質(zhì)的空間較小，造成換熱的效果也不是太理想。如果能減小電加熱絲的體積，多加入多孔介質(zhì)，則換熱的效果可能會(huì)好些。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　現(xiàn)將本文試驗(yàn)所得結(jié)論總結(jié)如下：</p><p>　　在光管，和加入泡沫陶

79、瓷的工況中，隨著功率的增加其效率是遞減的。</p><p>　　氣體流量的變化對(duì)加熱器效率的影響很大，隨著流量的增加，效率增加很快。隨著流量增加壓力損失也增大，所以要權(quán)衡二者的關(guān)系。</p><p>　　泡沫陶瓷的加入提高了換熱效率。理論上隨著孔隙率的增加，換熱面積增加，加熱器的效率也是在不斷增加的。</p><p>　　光管穩(wěn)定時(shí)間與添加了多孔介質(zhì)之后加熱段的穩(wěn)定

80、時(shí)間相差較大，最大的可達(dá)40分鐘。在加熱器中加入多孔介質(zhì)可以明顯縮短達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間。</p><p>　　溫升速率基本上與功率是成直線的關(guān)系。</p><p>　　對(duì)同一流速，隨著溫度的升高，壓降升高，說明流動(dòng)阻力增大。可能是在加熱過程中，空氣膨脹，使管中的氣流增大，造成流動(dòng)阻力的增大。在流速較小0.15m/s時(shí)通常只有20Pa左右的變化；而在流速較大0.25m/s時(shí)，壓力的變化為60pa

81、左右。雖然流速只相差0.1m/s，可是壓差缺相差很多。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本文的研究工作是在導(dǎo)師***副教授的悉心指導(dǎo)和親切關(guān)懷下完成的。在做課題的過程中，每當(dāng)我遇到困難，*老師都會(huì)給我以鼓勵(lì)和啟發(fā)，及時(shí)引導(dǎo)我朝著正確的方向前進(jìn)。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、創(chuàng)造性的思維方式、對(duì)科學(xué)前沿的敏銳觀察力深深地教育和感染了我

82、。另外*老師和藹可親、平易近人的作風(fēng)給我留下了非常深刻的印象，在此我謹(jǐn)對(duì)*老師表示誠摯的感謝和深深的敬意！</p><p>　　感謝***老師對(duì)我的試驗(yàn)臺(tái)的搭建進(jìn)行指導(dǎo)和幫助。感謝****在實(shí)驗(yàn)的過程中與我互幫互助，我才能順利地完成本課題的研究。</p><p>　　最后特別感謝我的父母，二十多年來他們的無私奉獻(xiàn)、真誠關(guān)懷以及對(duì)我殷殷的愛意是鼓勵(lì)我不斷前進(jìn)的精神支柱，感謝他們?cè)诰裆?、物質(zhì)

83、上支持我完成學(xué)業(yè)，感謝他們多年來的理解與支持，衷心地祝愿他們永遠(yuǎn)幸福安康！最后一并感謝所有幫助過我的人。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　任有中.能源工程管理.北京：中國電力出版社，2004.</p><p>　　胡玉坤，丁靜.多孔介質(zhì)內(nèi)部傳熱傳質(zhì)規(guī)律的研究進(jìn)展.廣東化工,2006, 33（163）：4

84、4～47.</p><p>　　林瑞泰. 多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)引論. 北京：科學(xué)出版社, 1995.</p><p>　　李靚，王建江.多孔陶瓷制備技術(shù)的進(jìn)展.化學(xué)試劑,2008,30（2）：95～98.</p><p>　　李春光，王水林等，多孔介質(zhì)孔隙率和體積模量的關(guān)系.巖土力學(xué),2007, 28（2）：293～296.</p><p>　

85、　公維平,曹玉榮. 多孔介質(zhì)強(qiáng)化傳熱的理論與實(shí)驗(yàn)研究.水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展, 2003, 18(3): 276-282.</p><p>　　李棟，具有非均勻內(nèi)熱源的多孔介質(zhì)中傳熱傳質(zhì)的數(shù)值模擬[學(xué)位論文]，成都：四川大學(xué)，2007</p><p>　　Darcovich K, et al. An experimental and numerical study of particle si

86、ze distribution effects on the sintering of porous ceramics. Materials Science and Engineering, 2003,A348: 76-83.</p><p>　　陳叔平等.毛細(xì)多孔介質(zhì)在液氮中的傳熱試驗(yàn)研究.低溫技術(shù)， 2007，35（4）：298～303.</p><p>　　王恩宇，程樂鳴等.漸變型多

87、孔介質(zhì)中燃?xì)馊紵匦栽囼?yàn)研究.工程熱物理學(xué)報(bào)，2005，26（6）：1037～1040.</p><p>　　王恩宇等.多孔陶瓷在燃燒領(lǐng)域的應(yīng)用及存在問題.佛山陶瓷，2005，1（4）：35～39.</p><p>　　Lucke C E,Design of suiface combustion appliances,The Journal of Industrial and Engine

88、ering Chemistry,1913,5(10):801～824.</p><p>　　姜培學(xué)等.空氣在多孔介質(zhì)中對(duì)流換熱的數(shù)值模擬.工程熱物理學(xué)報(bào)，2001，22（5）：609～611.</p><p>　　吳金隨.多孔介質(zhì)里流動(dòng)阻力分析：[學(xué)位論文]，武漢：華中科技大學(xué)，2006</p><p>　　施民恒，陳永平.多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)分形理論初析.南京師大學(xué)報(bào)

89、，2001，1（1）:5～12.</p><p>　　樊薈.多孔介質(zhì)導(dǎo)熱的分形模型.熱科學(xué)與技術(shù)，2001，1（1）：28～31.</p><p>　　Fu X, Viskanta R, et al. Measurement and correlation of volumetric heat transfer coefficients of cellular ceramics. Expe