高耗能行業(yè)換熱設(shè)備的節(jié)能理論與先進(jìn)制造技術(shù)研究

項目針對高能耗行業(yè)換熱設(shè)備目前在節(jié)能理論和先進(jìn)制造技術(shù)方面亟待解決的問題，分別從基礎(chǔ)科學(xué)理論、技術(shù)開發(fā)、先進(jìn)制造技術(shù)以及工程應(yīng)用等層面開展了深入的研究，取得了一些創(chuàng)新性成果。 在理論研究方面，（1）提出了以節(jié)能為目標(biāo)的統(tǒng)一性能評價方法，給出了以節(jié)能為目標(biāo)的性能評價圖，為設(shè)計節(jié)能效果顯著的高效換熱設(shè)備提供了新的科學(xué)的評價方法。（2）在速度場和溫度梯度場協(xié)同的基礎(chǔ)上，分析和探討了速度場和壓力場的協(xié)同性，提出了高效低阻的強(qiáng)化措施就是實現(xiàn)速度場、溫度場和壓力場的三場協(xié)同。以高效低阻為目標(biāo)對渦量場對協(xié)同性的影響進(jìn)行了分析。（3）開展了多物理場耦合的形狀反問題及形狀優(yōu)化問題的研究。同時進(jìn)行了基于遺傳算法的換熱設(shè)備的參數(shù)優(yōu)化問題研究。 在實驗研究與技術(shù)開發(fā)方面，搭建多個強(qiáng)化換熱實驗臺并開展了系統(tǒng)的實驗研究，完成了管殼式換熱器殼側(cè)強(qiáng)化換熱技術(shù)、管翅式換熱器翅片強(qiáng)化換熱技術(shù)、相變換熱器強(qiáng)化換熱技術(shù)等的研究。開發(fā)的強(qiáng)化元件換熱增強(qiáng)的比例大于阻力增大的比例，有效強(qiáng)化了空氣側(cè)或油側(cè)的換熱，獲得了節(jié)能高效的換熱設(shè)備。在數(shù)值模擬及計算平臺建設(shè)方面，給出了多種換熱器的熱力設(shè)計方法，編寫了相應(yīng)的設(shè)計軟件。對新型強(qiáng)化傳熱元件的先進(jìn)制造技術(shù)進(jìn)行了研究，提出了新的外翅片管加工方法，研制了新型犁切刀具。 在工程應(yīng)用方面，研究成果應(yīng)用于石油、化工、空分制冷等行業(yè)，獲得了顯著的節(jié)能效果。例如，為隆華傳熱設(shè)備有限公司設(shè)計了高效換熱器，編制了大型設(shè)計計算軟件，其中復(fù)合型蒸發(fā)式冷卻器通過了產(chǎn)品檢測和成果鑒定，與傳統(tǒng)的水冷、空冷換熱方案相比，可節(jié)水40-70%，節(jié)電30-60%。產(chǎn)品經(jīng)多家用戶使用，反映良好，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 研究成果獲得國家科技獎2項，省部級科技獎2項。發(fā)表學(xué)術(shù)論文79篇，其中，國際期刊論文40篇，英文著作1章；被SCI檢索39篇，EI檢索55篇；申請發(fā)明專利25項，已授權(quán)發(fā)明專利12項。在國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議上做特邀報告17次。注意人才培養(yǎng)和隊伍建設(shè)，1名研究生獲全國百篇優(yōu)秀博士學(xué)位論文，項目負(fù)責(zé)人和所領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊成員多人任職于國際學(xué)術(shù)組織和期刊副主編或編委，形成了優(yōu)秀的創(chuàng)新團(tuán)隊。 本項目的研究成果對于發(fā)展我國的強(qiáng)化換熱理論、提升我國強(qiáng)化換熱元件與設(shè)備的制造水平、滿足高效強(qiáng)化換熱設(shè)備的國內(nèi)市場的緊迫需求，具有重要的意義。 2100433B

電力、石油、化工、動力、冶金、核能、制冷等是廣東省的支柱產(chǎn)業(yè)，也是高能耗產(chǎn)業(yè)，各類換熱設(shè)備是其中主要的設(shè)備，研制開發(fā)低功耗的強(qiáng)化換熱設(shè)備能從多方面節(jié)省能源的消耗。本項目以應(yīng)用廣泛的主流換熱設(shè)備－翅片管換熱器和殼管式換熱器為主要研究對象，對其熱傳遞過程中所具有的共性科學(xué)問題及具體技術(shù)問題開展深入研究，查明氣體對流傳熱及高粘度介質(zhì)受限外流對流傳熱的強(qiáng)化傳熱與流動阻力增加之間的內(nèi)在聯(lián)系，提出高效低阻的強(qiáng)化傳熱原理；給出速度場、溫度場與壓力場之間的配合與協(xié)同關(guān)系；提出強(qiáng)化換熱效果和節(jié)能強(qiáng)弱之間的定量判定關(guān)系，構(gòu)建以節(jié)能為主要目標(biāo)的強(qiáng)化傳熱技術(shù)的評價方法；提出能使氣體對流傳熱及高粘度介質(zhì)受限外流對流傳熱的傳熱強(qiáng)化大于阻力增加的對流換熱幾何結(jié)構(gòu)。這對于發(fā)展我國的強(qiáng)化換熱理論、提升我國強(qiáng)化換熱原件與設(shè)備的制造水平、滿足高效強(qiáng)化換熱設(shè)備的國內(nèi)市場的緊迫需求，具有重要的意義。

本書緊緊圍繞交通節(jié)能減排的主題，介紹了發(fā)達(dá)國家交通節(jié)能減排的成功經(jīng)驗，收錄了節(jié)能減排的政策、理念、實踐等資料，并加以分析。以廣東交通仃業(yè)為例，本書探討了交通行業(yè)節(jié)能減排統(tǒng)計、監(jiān)測與考核體系的建立方法，介紹了面向企業(yè)的節(jié)能減排技術(shù)以及新能源利用等內(nèi)容，是一份具有理論意義和實踐價值的研究報告，同時還是一本實用的交通行業(yè)節(jié)能減排工作指導(dǎo)書。

本書包含了交通運輸部公路科學(xué)研究院和廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院相關(guān)研究人員的大量研究成果。