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　　在双管换热器中，研究并测量了气水分散系数和空气纳米流体分散系数，将空气泵入一个装有拉什顿湍流叶轮的油箱中，会导致气液分散。为了测试不同的操作条件对空气-水和空气-纳米流体分散体的影响，它们被加热并泵入双管热交换器的管中。

　　采用壳体侧Rec= 4750-13100和管侧Reh=19900-64000的雷诺数得到总传热系数，通过结合两相流体来实现热流体罐中的分散，当气泡消散时，意识相的传热系数显著下降。

　　由于叶轮的搅拌速度影响气泡破裂的速率，因此在分散的情况下，传热系数随着Reh和Rec的上升而上升，对于所有检测的参数值，氧化铜纳米流体显示出显著的传热改善。纳米流体比气液分散体的气液分散体传热速率提高了135.5%。

　　多相流，包括气液、液-液和固液的分散，在许多工业应用中经常观察，分散剂被用于各种工业过程，如石油炼制、生物化反应器操作、混合程序、食品生产、金属加工和许多其他应用。

　　热处理过程中的传热速率受到工艺中不同浓度和性质的分散剂的影响。热交换器被广泛应用于不同的工业部门，如石油和天然气工业、热电厂、制冷系统、电子设备的冷却系统、空调和汽车等。

　　它们被用于冷却、加热、或变相的目的。提高传热性能有助于节约能源，减少费用，并提高产品的卓越性。气-液分散现象在各种工业环境中都很常见，其特征是存在两个不同的相。

　　气液分散案例在各种过程中有常见的应用，如石油处理、气液混合和分离、发酵、气泡柱、太阳能收集器和核反应器。气液扩散是地热井中经常发生的一种现象。

　　这可以归因于炼油厂蒸馏塔内的压力梯度或在液相内分散的非沸腾气相，如孔隙井中的油气。关于多相流动对传热特性的影响的研究一直是六十多年来的研究课题，研究了各种几何形状和设计，如气泡柱反应器、多相接触器、水平管和搅拌罐。

　　井内液体孔隙中气体的存在构成了一种具有两相流性的流体，这对传热特性有显著的影响。这些混合物通过一系列的多路热交换器和围绕在热交换器周围的CDU泵被并入到一个炼油厂系统中。

　　两相流中气相分数的上升降低了传热速率的速率，从而在能量守恒领域构成了重大障碍，粒子的存在，如液滴、气泡和固体在液体流有重大影响各种因素包括液体的导热系数，不同阶段之间的相互作用和墙，和湍流水平在散装和附近的墙壁。

　　这一因素会影响设备中的传热效率和与工艺相关的操作费用。加工流体中的传热速率会受到细固体颗粒的影响，这取决于分散颗粒的热性质和水动力条件。

　　由于气液分散和纳米粒子相互作用的不可预测性，在两相流气液分散下增加传热的研究并不常见。关于细气泡如何影响热交换器的效率，我们知之甚少。本研究采用双管热交换器，研究了不同气液流量下水中气泡分散对传热系数的影响。利用氧化铜纳米颗粒改善气液混合物中的传热性是另一个研究领域。

　　双管热交换器、搅拌罐、螺旋加热器、冷水机、泵、控制阀、环形流量计、温度数据记录器、空气泵和u型管压力计都是实验装置的一部分。

　　将气液混合物插入具有8个平板叶片叶轮的搅拌罐中进行分散。叶轮的直径为60毫米，叶片长25毫米，宽度10毫米，厚度3毫米。

　　试验的第一阶段包括使用水作为管道和转速和环体的总传热系数，用线圈加热器将搅拌罐中的水用加热器加热到43摄氏度，然后用冷却机冷却到15摄氏度。

　　使用一个离心泵将热水转送到热交换器的管侧，而一个单独的泵将冷水转送到热交换器的外壳侧。热水和冷水的流量均由控制阀进行控制。

　　使用环形流量计，我们能够计算出流量的热雷诺数为1900-64000，而流量的冷雷诺数为4550-13100。通过一个数据记录器记录温度和一个测量压降的反向压力计，我们确定了热交换器在整个雷诺数范围内的表现。

　　数据记录器将两种液体的进气和输出温度记录在excel片上，并包含在设备内。这三个实验分量都依赖于温度来计算传热速率、对数平均温差和整体传热系数。每次进行温度读取，数据记录器就会保存它。每次测试完成后，再记录温度5分钟。

　　出于这个原因，我们在每次运行的开始和结束时都取了60个温度读数。至少进行了两次独立的运行。为了保证研究结果的可靠性，每次测量重复120次。作为一个基准，我们看了平均值。

　　试验的第二部分包括通过将气泡引入搅拌的容器来实现分散，该容器由8平叶轮以每分钟200或800转旋转的叶轮混合。当叶轮旋转时，它会导致气泡破裂，使它们的优良后代散得更远更宽。测试部分的水保持在15摄氏度，并注入热分散流体以产生43摄氏度的温差。

　　通过将气泡的大小与标准项目进行比较，从照片中提取出子气泡的大小，然后测量像素的差异。以叶轮轴的直径为标准，平均使用超过40个气泡来确定每个场景的平均气泡大小。

　　所用的方法与单相实验中概述的方法相同。通过在沸水中加入氧化铜纳米颗粒，产生了纳米液体的浓度，在控制条件下，纳米流体在一个搅拌罐中被加热到43摄氏度，寒冷的海水大约是15摄氏度。

　　将Reh值在1900到64000之间的纳米流体注入热交换器的管侧，保持恒定的Rec为9000。随着条件的变化，记录了试管的温度和压力的下降情况。表2显示了纳米颗粒在典型操作环境下的特性。

　　当一个体积平均界面面积时，dp、n和V，尽管将空气泵入，液体的体积没有太大变化。因此，等式只考虑了单相的体积。

　　慢动作摄像机用于可视化。在分析实验数据时，通过比较图像像素与叶轮轴来确定气泡的大小。在气液分散流中，传热性能受到气泡的大小和分布的严重影响。

　　母气泡的大小和每秒气泡的数量都是Qg的函数，子气泡的产生速率取决于Qg和n，我们使用了一个混合器来增加能量的耗散速率，从而促进了气泡的破裂和扩散。

　　在一个Qg范围内，气泡直径和搅拌速度之间的关系。由于母气泡的破碎和破裂会不断产生较小的子气泡，dp通常随着N的增加而减小。

　　Liao和Lucas 得到了可视化结果的证实，气液分散的界面面积在相同的气体流量下产生更小的碎片，因此随着气泡的增大而增大，在气泡分散流中，更大的气体流速导致每秒更多的碎片和气体和液体之间的工程创新阶段更大的界面面积。

　　根据Hasan，更大的气体流量增加了测试部分中母气泡的数量，进而增加了气泡破裂的风险。这对于N的值范围是正确的。

　　单相流的Rec值范围内的整体传热系数与Reh的关系，当Reh和Rec同时升高时，总传热系数上升，对于水动力和热边界层的降解，当达到高雷诺数时，就会产生湍涡流，本研究的结果与Rect=9000的Dittus和Boelte相关性结果一致

　　对于di=60 mm叶轮和Qg=0.054 m3/h，可以看出Reh对气液分散流动的f因子的影响，对于不同的N值，ffactor与雷诺数呈反比关系，在高N时，当产生较小的气泡。