繞管換熱器膜狀凝結(jié)換熱理論與實驗研究.pdf

1、繞管換熱器冷凝換熱廣泛應用于高能耗領域，受到繞管換熱器結(jié)構(gòu)復雜、實驗成本和實驗誤差較大等客觀因素的影響，該研究仍處于起步階段，尤其是國內(nèi)針對該研究的理論基礎比較薄弱。因此，本文針對繞管換熱器管內(nèi)及殼側(cè)膜狀凝結(jié)換熱進行理論和實驗研究，主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　?。?）針對繞管換熱器螺旋管內(nèi)純蒸汽膜狀凝結(jié)換熱過程，考慮粘性力、重力、離心力對換熱的影響，建立了螺旋管內(nèi)純蒸汽膜狀凝結(jié)換熱的分層流理論模型，通過理論分析，得到了液膜厚度和換

2、熱系數(shù)的求解方法，為繞管換熱器管內(nèi)膜狀凝結(jié)換熱的研究提供理論支持。
　　（2）搭建了繞管換熱器管內(nèi)膜狀凝結(jié)換熱實驗臺，通過實驗得到了不同蒸汽流量下管內(nèi)膜狀凝結(jié)換熱系數(shù)。把Kang的關聯(lián)式計算結(jié)果、本文實驗結(jié)果與上述理論模型的計算結(jié)果進行對比，結(jié)果表明：冷凝換熱系數(shù)隨蒸汽流量的增加而增加，且本文理論模型的計算值與實驗值的相對誤差在15％之內(nèi)，驗證了本文中提出的計算模型的準確性，可用于繞管換熱器管內(nèi)膜狀凝結(jié)的換熱計算。
　?。?

3、）針對繞管換熱器殼側(cè)純蒸汽膜狀凝結(jié)換熱過程，以Nusselt層流豎壁膜狀凝結(jié)理論為基礎，建立螺旋管外蒸汽膜狀凝結(jié)換熱的均相流模型，針對是否考慮離心力等換熱影響因素，分別建立兩種不同的數(shù)學模型，對其換熱特性進行了研究，得到首層液膜厚度和對流換熱系數(shù)的求解公式?？紤]管束效應，基于Nusselt提出的單組份工質(zhì)在管束外冷凝換熱系數(shù)的計算模型，得到了繞管換熱器殼側(cè)膜狀凝結(jié)換熱理論計算公式，對公式進一步簡化處理，可應用于大型繞管換熱器殼側(cè)換熱系數(shù)