真空水平管内水蒸气凝结传热与流动实验台设计与建设

发布时间：2020-05-30 08:25

【摘要】：管内凝结被广泛应用于工业生产中,比如核电、化工、制冷等领域。因此,管内凝结的研究对于提高换热器的实际性能、提高人类生活质量水平有着深远的影响。针对管内气液两相流的研究较多的采用实验和数值模拟的方法,特别是在具有相变过程的研究中,实验方法仍然是主要的研究手段之一。本文根据LT-MED海水淡化实际工程应用为主要设计背景,设计建设了真空水平管内水蒸气传热实验台,模拟降膜蒸发器中水平管内的蒸汽凝结传热与流动过程。实验测试管内径分别为18mm、24mm、和37mm的铝黄铜管(HALL-7),其有效换热长度为1800 mm,模拟LT-MED海水淡化装置中的蒸汽凝结传热与流动过程,设计的蒸汽在水平管内凝结传热与流动特性实验装置包括蒸汽发生单元、蒸汽凝结与流动测试单元、真空保持单元、冷却系统单元、参数测量系统等,完成了水平管内水蒸气传热实验台的建设,并对其性能进行了验证,取得了预期的效果。本研究主要分为三步,首先根据LT-MED海水淡化蒸发器的实际工程入手,对50-70℃的饱和蒸汽在传热温差为1-5℃的实验工况下进行设计。将整体实验台分成三部分,分别为水平套管调节段、水平套管测试段、水平管降膜测试段。对套管管径,冷却水温度,流速进行设计计算,使调节段能够进行质量含气率范围为0.2~1的调节工作,并对实验台以及测量仪器进行选取和安装,以满足实验的工况要求。其次是对整体实验系统的搭建,对实验装置进行焊接和安装。最后进行了相应的实验验证,明确该实验装置确实能够满足国内在传热特性、空隙率等多方面研究的任务要求。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TK124;TK172

【参考文献】