帶擴(kuò)展面的豎壁降膜蒸發(fā)機(jī)理研究.pdf

1、強(qiáng)化降膜過程的傳熱，可以提高設(shè)備熱效率、減少換熱面積、節(jié)省設(shè)備投資，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，而改變降膜壁面的表面結(jié)構(gòu)是強(qiáng)化其傳熱性能的主要手段之一，基于此，本文對(duì)一種新型帶擴(kuò)展面的豎壁的降膜蒸發(fā)機(jī)理進(jìn)行了較為深入的探討，具體包括以下幾個(gè)方面： 首先，對(duì)圓管和豎壁降膜蒸發(fā)機(jī)理進(jìn)行研究，并對(duì)其對(duì)應(yīng)降膜蒸發(fā)傳熱性能的主要影響因素進(jìn)行對(duì)比分析，研究發(fā)現(xiàn)，在最佳條件下圓管和豎壁的一個(gè)中間幾何形態(tài)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，且圓管和豎壁的降膜蒸發(fā)

2、傳熱系數(shù)受各影響因素的影響具有相似性，將二者結(jié)合起來研究是可行的。 其次，分別對(duì)平滑豎壁(不帶擴(kuò)展面)和帶擴(kuò)展面的豎壁降膜蒸發(fā)過程進(jìn)行了數(shù)值研究，研究發(fā)現(xiàn)：二次蒸汽剪應(yīng)力、淋液物性以及降膜過程的傳質(zhì)對(duì)降膜蒸發(fā)過程的傳熱性能的影響很大，是不可忽略的；用作擴(kuò)展面的銅絲直徑和間距對(duì)液膜流動(dòng)狀況有著很大的影響，其中銅絲直徑的選取既要具有一定的擾動(dòng)，又要保證其浸入程度；銅絲間距的選取要適中，間距的大小還與相應(yīng)銅絲的直徑有關(guān)。 然后

3、，對(duì)帶擴(kuò)展面的豎壁降膜蒸發(fā)的實(shí)驗(yàn)研究，主要是對(duì)噴淋密度、熱通量以及銅絲的直徑和間距等對(duì)蒸發(fā)傳熱系數(shù)系數(shù)的影響進(jìn)行了研究，具體以淡水為工質(zhì)對(duì)10種具有不同表面結(jié)構(gòu)的降膜板進(jìn)行了豎壁降膜蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)參數(shù)的變化范圍為：噴淋密度：0.070～0.366kg·m-1·s-1，熱通量：1010～6420W·m-2。研究發(fā)現(xiàn)：在豎壁表面加銅絲可以起到強(qiáng)化傳熱的作用。一方面，銅絲的存在易于淋液的橫向分布，使得液膜分布更加均勻，另一方面，銅絲的擾動(dòng)增強(qiáng)

4、了液膜的湍流程度，并使液膜在低噴淋密度時(shí)即達(dá)到湍流狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)在低噴淋密度下的高換熱量；本課題中6號(hào)降膜板(d=0.64mm，△L=4mm)在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)可以提高傳熱系數(shù)高達(dá)16﹪，而且d=0.64mm，△L=4mm也是本實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)強(qiáng)化傳熱效果最佳的銅絲直徑和間距值，對(duì)其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸得其對(duì)應(yīng)降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式為hm=2.420γ3.593q0.0217，適用范圍為：0.080≤γ≤0.353kg·m-1·s-1，0.132≤q≤6.