电场强化对流换热实验研究+文献综述(3)
虽然目前强化传热技术已得到迅速发展，但是由于传热及控制受许多复杂因素的影响，因而还需继续深入研究各种条件下热量传递机理及规律，探索出强化传热的方式方法，这对进一步提高能源利用率。节约能源、提高材料性能的稳定性。提高产品的质量、延长设备的寿命等等，都具有非常重要的意义。
1.2 强化传热的方法
（1） 增加平均传热温差以强化传热
增加平均传热温差的方法有两种。一种是在冷、热流体的进口和出口温度一定时利用不同的换热面布置来改变平均传热温差。如果换热面的布置使冷、热流体同向流动，则这种布置的平均传热温差最小。因而，各类换热器的换热面都力求采用逆流或者接近于逆流的布置。对于已做逆流的换热器，就不可能再用改变换热面布置的方法来增加平均传热温差。另一种方法是扩大冷、热流体进出口温度的差别，以增加平均传热温差。但是，在实际工程中，冷、热流体的种类及温度常受生产要求及经济性限制，不能随意变动。例如在化学工业中，物料温度一般由生产工艺确定，不能随意改变。用以加热或冷却物料的工质温度可以根据所选的工质的不同而不同。但是，加热或冷却工质本身的选择就不是任意的，必须通过技术经济比较来确定。在化学工业中最常用的加热工质饱和水蒸气为例，当压力为1.586MPa时，相应的饱和水蒸气温度为473K。此后，饱和温度每升高2.5K，相应的压力就要上升0.1MPa。压力增高会增加换热器的金属消耗量，使设备庞大。因此，在化学工业中，通过增加平均传热温差来强化传热的效果是有限的。
（2） 提高传热系数以强化传热
提高换热器的传热系数来增加换热量，是强化传热的重要途径，也是当前研究强化传热的重点。当换热器的平均传热温差和换热面积给定时，提高换热器中传热系数将是增大传热量的唯一方法。
传热学表明，当换热器管子壁厚不大时，在稳定传热工况下，洁净换热器的传热系数k可按下面公式确定：
（1-1）
式中 h1—热流体与管子外壁之间的换热系数，
h2—冷流体与管子内壁之间的换热系数，
—管壁厚度，
—管子材料热导率，
由于管子金属材料的热导率很大，管壁厚度又较薄。因此，要增加传热系数k，可从提高关系两侧的换热系数h1和h2入手。
提高换热系数的方法很多。原则上可以采用提高工质流速，改变换热面表面状况等方法来提高换热系数。对于单相流体的传热，也可根据场协同原理，采用减小速度矢量与温度梯度矢量之间的夹角的方法来强化传热。
从提高传热系数的各种强化传热技术来分，则可以分为有功强化传热技术和无功强化传热技术两类，前者也称为主动强化技术、有源强化技术，后者也称为被动强化技术、无源强化技术。有功强化技术需要应用外部能量来达到强化传热的目的；无功强化技术则无需应用外部能量即能达到强化传热的目的。有功强化传热技术包括机械强化法、振动强化法和静电场法等；无功强化传热技术包括表面特殊处理法、粗糙表面法、扩展表面法等。
上述强化传热技术也可综合利用，以达到较好的传热效果。这种强化传热技术称为复合强化传热技术。