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探究蒸發(fā)式不銹鋼冷凝器光滑圓管管束的傳熱和壓降

http://m.27577.cn 發(fā)布日期:[ 2013年6月18日 ]

在不同噴淋密度0.024~0.048kg/m.s和迎面風(fēng)速2.0—4.0m/s范圍內,hwa測值為86.1~209.8 W/m2.K,壓降值為31.1~118. 8Pa。由圖可見(jiàn),隨著(zhù)迎面風(fēng)速的不斷增大,hwa隨之穩步增加,但增加幅度越來(lái)越小。噴淋密度對hwa也有一定影響,但影響較小,噴淋密度在0. 024~0.048kg/m.s范圍內,hwa增加不很過(guò)15%,且隨著(zhù)噴淋密度的增加,hwa增加幅度越來(lái)越小。但隨空氣流速的增大,噴淋密度對hwa的影響也越來(lái)越大。壓降隨空氣流速的增加而增大,因此在能滿(mǎn)足換熱量的情況下,應盡量維持較低的空氣流速。

據分析,空氣與水膜之間的傳熱傳質(zhì)主要發(fā)生在空氣與水膜接觸面上,空氣主要處于湍流狀態(tài)。 空氣流速增大不僅可以改善空氣本身的傳熱狀況,且可加快空氣與水膜接觸面的更新過(guò)程,從而增大 空氣和水膜之間熱質(zhì)交換的劇烈程度,增加傳熱系 數。但由于風(fēng)速的增大減少了熱濕交換時(shí)間,因此傳熱膜系數增加幅度越來(lái)越小。水膜在流動(dòng)與傳熱傳質(zhì)過(guò)程中處于層流狀態(tài),水流率的增大基本不會(huì )改善水膜本身的傳熱傳質(zhì)狀況,其對傳熱傳質(zhì)的影響主要在于水膜的表面特性及其與空氣的接觸面積。 當管表面結構一定的情況下,水膜表面特性基本不變,因此傳熱膜系數的增加主要通過(guò)增大水與空氣的接觸面積,但噴淋密度大到水膜能基本潤濕盤(pán)管表面時(shí),水與空氣接觸面積的增加程度有限,因此噴淋密度對hwa影響并不大。但空氣流速較高時(shí),由于較高流速的空氣對水膜的剪切和擾動(dòng)作用,引起水膜表面甚至內部特, 性發(fā)生較大變化,因此噴淋密度對hwa的影響也越來(lái)越大。
 

在實(shí)驗基礎上,采用較小二乘法對實(shí)驗數據進(jìn)行回歸分析,得到管外水膜與空氣對流傳 熱系數hwa的回歸結果:
 

上式適用于水和空氣換熱的場(chǎng)合,Re范圍6800~13600,回歸相關(guān)系數R為0.9642, 較大偏差為12.2%,較小偏差為1.1%。

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