水平单管外含不凝结气体凝结换热特性研究

发布时间：2020-07-10 02:21

【摘要】：在工业设备中含不凝结气的凝结换热现象很常见,不凝结气的出现会制约着设备的换热效率,因此研究影响含不凝结气凝结换热特性的因素,可以有效提高资源的利用率。当含不凝结气的水蒸汽发生凝结换热时,水蒸汽在低温壁面遇冷凝结,形成气、液膜,气膜附着在液膜表面。因此,气膜侧传热由两部分组成:一部分是水蒸汽的凝结换热,另一部分是气膜的导热换热,这两部分热量通过液膜的导热传递给低温壁面。本文建立了水平管外含不凝结气的凝结换热物理模型,在考虑气液界面热阻的情况下,得到了气、液膜厚度和气液界面温度之间的关联式。利用C++软件编程,计算了混合气在圆管、椭圆管和滴形管外的凝结换热参数,得到了在不同混合气压力、管壁温度、不凝结气含量和管子尺寸下的气、液膜厚度、气、液膜热阻、气液界面热阻、凝结量和传热系数沿管壁的分布规律。结果表明:其他条件不变,传热系数随管壁温度的增大而增大,随混合气压力的增大而减小,随不凝结气含量的增大而减小,随当量直径的增大而减小。对于当量直径相同的椭圆管,其他条件不变,曲率越大,越易发生液膜分离,传热系数越大。取当量直径和换热面积相同的圆管、椭圆管和滴形管,三者相比,滴形管的平均传热系数是椭圆管的1.05倍,是圆管的1.2倍,滴形管在这三种管型中的换热效果最好,是换热器换热的最佳管型。管外存在不凝结气体时,气膜热阻液膜热阻气液界面热阻。通过建立模型所得的结果与已有结果较为符合,能够较好的反映实际,为强化换热提供一定理论指导。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TK124

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 陆斌;孔德春;陶黎明;厉日竹;;直接空冷单排管换热器试验研究[J];现代电力;2009年06期

2 蒋翔;朱冬生;吴治将;李元希;汪南;;立式蒸发式冷凝器传热传质的CFD模拟[J];高校化学工程学报;2009年04期

3 曲建丽;栾涛;王学栋;;凝汽器内不凝结气体对汽相流动与传热性能的影响[J];动力工程;2007年06期

4 李慧君;张明智;周兰欣;;燃气锅炉的烟气凝结换热[J];动力工程;2007年05期

5 李慧君;罗忠录;程刚强;李卫华;屠珊;;天然气锅炉烟气换热特性的分析[J];动力工程;2006年04期

6 庄正宁,李江荣,车得福,刘卫东;加湿热空气对流冷凝换热冷凝液量的实验研究[J];热能动力工程;2005年01期

7 安刚,王补宣,李俊明;微圆管内环状流凝结换热特性的数值模拟[J];工程热物理学报;2003年03期

8 庄正宁,唐桂华,朱长新;不凝气体存在时水平管束冷凝换热特性的试验研究[J];西安交通大学学报;2000年07期

9 沈子信;不凝性气体对制冷量影响的实验研究[J];湖南大学学报(自然科学版);1998年02期

10 罗棣庵,黄良璧;含不凝气(空气)的水蒸汽在波纹槽道内凝结换热实验研究[J];工程热物理学报;1992年04期

相关硕士学位论文 前3条

1 关秀红;气汽混合流凝结液膜厚度分布及对换热特性的影响[D];华北电力大学;2013年

2 宋克农;天然气锅炉改造为冷凝式锅炉的设计研究及FLUENT模拟[D];重庆大学;2009年

3 袁世平;含有不凝性气体的蒸汽凝结现象的研究[D];中国原子能科学研究院;2001年

本文编号：2748328