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2.1 电场强化对流换热的机理 7
2.2 电场强化传热的实现方式 7
2.3 电场强化对流换热的适用性 8
2.4 电场强化对流换热的影响因素 9
2.4.1 电荷松弛时间 9
2.4.2 自由电荷 10
2.4.3 电极结构的影响 10
2.4.4 电极数量和位置对强化换热的影响 12
2.5 EHD强化传热的基本方程 13
2.6 电场强化气体自然对流换热的研究 14
2.7 电场强化液体自然对流换热的研究 16
2.7.1 电场强化液体自然对流换热准数关联式的研究 16
2.7.2 EHD液体射流对自然对流换热影响的研究 18
2.8 本章小结 19
3 试验系统及数据处理 20
3.1 概述 20
3.2 试验方案的确定 20
3.2.1 试验系统的设计要求 20
3.2.2 试验方案的确定 21
3.3 试验系统 24
3.3.1 试验系统的组成 24
3.3.2 加热平板和电极系统 29
3.4 电场强化自然对流换热的试验过程和数据采集 30
3.5 试验数据处理 31
3.6 试验系统的误差及误差分析 32
4 电场中的自然对流换热 35
4.1 无外电场存在时的自然对流换热 35
4.2 自然对流换热的准数关联 35
4.3 电场存在下自然对流换热的模型 36
4.4 电场对自然对流换热的强化 37
4.5 小结 38
5 结论 40
6 今后工作的建议及展望 41
致谢 42
参考文献 43
1 绪论
1.1 研究背景及意义
我国虽然资源不少，但是由于我国是个人口大国，人均能源资源就十分有限。人均化石燃料仅为世界均值的56％，石油天然气人均可采储量仅为世界均值的8％。水力资源可开发量虽达3.79亿千瓦，但人均不到0.3千瓦。且一次能源消耗中主要为煤炭，约占总能源消耗的70％，即使到2050年，煤炭耗量预计也将占一次能源总耗量的50％，因此环境污染严重。我国三分之一以上国土受到酸雨危害，如不采取措施，二氧化碳排放量预计将从2000年占全球总量的12.7％增加到2020年的16.7％。此外，空气中的粉尘、二氧化硫和氮氧化合物的污染也很严重。因此。加强节能、加强能源利用率和改善能量利用中的环节保护已经成为我国经济持续发展中的一个重要课题。
世界能源危机是人为造成的能源短缺。石油资源将会在一代人的时间内枯竭。它的蕴藏量不是无限的，容易开采和利用的储量已经不多，剩余储量的开发难度越来越大，到一定限度就会失去继续开采的价值。在世界能源消费以石油为主导的条件下，如果能源消费结构不改变，就会发生能源危机。煤炭资源虽比石油多，但也不是取之不尽的。代替石油的其他能源资源，除了煤炭之外，能够大规模利用的还很少。太阳能虽然用之不竭，但代价太高，并且在一代人的时间里不可能迅速发展和广泛使用。其他新能源也是如此。因此，人类必须估计到，非再生矿物能源资源枯竭可能带来的危机，从而将注意力转移到新的能源结构上，尽早探索、研究开发利用新能源资源。否则，就可能因为向大自然索取过多而造成严重的后果，以至使人类自身的生存受到威胁。