水平蛇形管內傳熱特性實驗研究.pdf

1、煤礦是我國主要的能源之一，但是每年在采煤過程中會向大氣中排放出大量的甲烷。煤礦乏風的主要成分是甲烷，對環(huán)境有很大污染，因此有必要采用乏風氧化裝置對甲烷加以收集利用。當甲烷濃度較高時，多采用換熱器將多余的能量取出用于供暖，本文采用蜂窩陶瓷內置水平蛇形管實現(xiàn)能量的再利用。
　　本課題首先自行設計和搭建煤礦乏風瓦斯取熱實驗臺，包括換熱系統(tǒng)、汽水循環(huán)系統(tǒng)、煙風加熱系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)。實驗選取相關的元件進行采集，對各元器件進行校核，通

2、過反復的調試驗證，保證各實驗數(shù)據(jù)的準確性。此外，對水平蛇形管的換熱特性進行研究，重點研究壁溫及換熱系數(shù)隨外部煙溫、質量流速及干度的變化規(guī)律。
　　通過對單相和兩相流壁溫特性的研究得出：無論在單相還是兩相狀態(tài)下，沿管長的壁溫分布在彎頭后都略有降低；沿周向分布的壁溫特性有所不同，單相流時，內側壁溫低于外側壁溫，上側壁溫最低，下側壁溫最高，而在分層流和環(huán)狀流狀態(tài)下，內側壁溫高于外側壁溫。通過對兩相流換熱系數(shù)特性的研究得出：分層流和環(huán)狀流