1引科学技术的飞速发展和能源的严重短缺，不断向强化换热提出了新的要求。在众多的换热器中，管式换热器是用的*多的种。在管式换热器中，管内对流换热过程的强度主要取决于换热介质的种类和流动状态，研究结果明，振荡脉动流可在定范围内有效地提高对流换热系数。因此，采用Helmhotz共振腔来产生管内自激振荡脉冲流动从而强化管内对流换热是种经济高效的方法，具有很广泛的应用前景，但该方法尚处于实验研究阶段。目前，对自振腔自激振荡机理的探索，有基于线性理论的5也有基于非线性理论射流的机理，各有特点及不足。　　基金项目国家重点基础研宄发展规划项目200026305根据现代声学理论，连续流动的流体流经Helmhotz共振腔后，将变成脉动流，随着共振腔结构尺寸的变化，脉动流的频率和幅度也随之变化8.但是，在Helmhotz共振腔内为何能形成自激振荡以及脉动参数与共振腔结构尺寸是何关系，却存在各种理论，没有共识。　　2自激振荡脉冲对流换热的机理对管内紊流强制对流换热过程而言，影响换热的主要因素是紧贴壁面的层流底层，因此，如何增加流体当射流从前喷嘴射入共振腔时，腔内流体与射流之间发生动量交换，形成定厚度的不稳定剪切层，剪切层被射流夹带产生旋涡，向下游传播。当具有初始振荡的射流与不断生成的旋涡起到达下游碰撞壁时，在碰撞区诱发出定频率的压力扰动波。该扰动波又高速向上游反射至腔室入0，当这种扰动波的频率与射流初始振荡的频率相接近时，整个流体的振荡被迭加放大。重复上述过程，即在腔室出口处出现了被调制的振荡射流9！。当振荡射流到达换热段时，会导致壁在适当的水力参数和结构参数匹配下，抱1油，戊共振腔能产生脉动流，强化换热，比较稳定的换热强化比为13，也就是说版1她，12共振腔在绝大多数工况下能将管内换热系数提高30.　　由4可以看出管流摩擦系数随流速的增大而降低，有共振腔时管流摩擦系数总是略大于无共振腔时的情况，也就是说，流体流过共振腔时有压力损失，将共振腔应用于实际换热器时会增加动力投资，但相对于换热系数的提高，共振腔引起的压力损失是微不足道的。　　8在较小的流速及压差下，共振腔不定能强化换热。这是由于压差太小，共振腔不能起振，或者产生动，故不能强化换热。例如从5可以看出，在加热功率iV=5.29kW情况下，当流速降至5.73ms压差降至0.29，时，换热强化比为926，也就是说，在该工况下换热会削弱7.4.　　4本实验通过不同长度的芯子及其组合来调节后喷嘴长度，6给出了换热强化比随后喷嘴长度的变化规律，显然，丑610，2共振腔后喷嘴长度对强化换热有定影响。　　换热强化比定义为有共振腔时的对流换热系数办和无共振腔时的对流换热系数之比，即4实验结果及分析通过改变加热功率和介质流速，进行了系统实验，并得到了相应工况下的对流换热系数及换热强化比。　　实验中流速范围为5.57.513，电加热功率分别为3.03，4.38，5.29kW.共振腔前后压差分别为给出了不同功率下对流换热系数办和换热强化比随流速的变化规律。　　面处旋涡的大量生成，从而增加了流体的扰动，在定程度上，使层流底层变薄，从而达到强化换热的目的。　　3实验装置及过程我们先后设计了具有多种腔室结构的共振腔，通过实验对比发现具有1结构的共振腔换热效果*好。　　水流方叫前喷嘴腔体后喷嘴芯子实验装置及系统2，实验介质为水。换热段和稳流段的长度均为21换热段采用的是外径12，厚度1.51的铜管，外面覆盖有保温层，在换热段壁面沿长度方向均布8支热电偶，用于测量壁温。另外，在稳流段入口和换热段出口还各布置了支热电偶，用于测量换热段流体进出口温度。本实验采用电加热方式加热，加热功率可调，*大为10kW.在实验中通过调压阀1及2来调节共振腔进口压力及共振腔进出口压差。共振腔出口的水力参数是通过不同的芯子来调节的，不同芯子使后喷嘴长度发生变化，从而能调整射流的振荡效果。芯子结构及编号3.　　释段，腔稳流段压力出水赞调扭阀水朵，巡芯子编号长度以！　　在实验中，总换热量，抓按式1计算Q=GcAt i算后喷嘴长度mm 5结论1对抱共振腔，配以适当的水力参数，可以产生自激振荡；对于同结构的共振腔，水力参数不同，产生的自激振荡的强弱也不同；随着压力的增加，自激振荡的强度也增加。　　2将共振腔产生的自激振荡流引入换热器后，当自激振荡达到定的强度时，能够破坏层流底层，从而可以强化换热。不同的振荡强度，强化换热的效果也不同，存在个理想的流速范围，此时振荡较强，强化换热效果较好。在定的工况下，*佳强化效果能将换热系数提高30左右。　　8对同结构的共振腔，后喷嘴结构尺寸对于换热有定影响。　　4共振腔不是在所有的工况下都能强化换热。当流速及压差低至定程度时，共振腔还可能削弱换热。　　对流体流经共振腔后脉动频率对对流换热系数及换热强化比的影响规律还有待进步研究。　　蒋世全。新型自激振荡射流喷嘴理论与实验研宄南充西南石油学院，1990.　　杨秀夫。全尺寸脉冲喷嘴的优选及其振荡腔流场实验研宄0.南充西南石油学院，1993.　　蒋海军。淹没条件下的自振脉冲与自激增压研宄南充西南石油学院，1997.　　莫尔斯，美。理论声学肘。杨训仁译。北京科学出版蒋世全，廖庆荣。自激振荡射流的实验研宄及振荡腔内流动数学模型的探讨几天然气工业，1994，14采用装于炉顶的平焰烧嘴可使烧结机的燃料消耗节约23.　　介绍的平焰烧嘴具有5通道喷口。中心通道以扇形气流通入煤气；周围3层通入煤气，为不同方向的旋转气流；*外围通道可当采用低热值煤气且要求大功率时补充通入煤气。烧嘴性能如下额定天然气耗量22；烧嘴前煤气压力1 2503；空气压力175Pa；空气过剩系数1.8；*大*小能力比25050kW.烧嘴可在任意空气过剩条件下保持火焰稳定，并得到均匀的炉温分布。由于分5段供入空气和煤气，使烟气中NOx含量较低。烧嘴可实行自动点火。3参4郭伯伟摘0芯子勾纪1菘逛2豸以淼喊，酱苌