鼓泡蒸發(fā)冷卻換熱性能及阻力特性.pdf

1、本文針對目前在制冷裝置中冷凝器的冷卻方式，冷卻水另需冷卻塔進(jìn)行冷卻，不僅能耗大，而且設(shè)備龐大，提出了一種新的冷卻方式，即鼓泡蒸發(fā)冷卻，將冷凝過程與冷卻水的冷卻合二為一，對鼓泡蒸發(fā)冷卻過程的換熱性能和阻力特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。 由于目前國內(nèi)外對鼓泡蒸發(fā)冷卻過程在換熱方面的關(guān)注和研究較少，本文對不同空塔速度、不同堰高、不同熱流密度、多孔板的不同幾何尺寸對換熱系數(shù)及空氣流動過程阻力的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究及理論分析，總結(jié)了本實(shí)驗(yàn)條件下?lián)Q熱及

2、阻力的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。 實(shí)驗(yàn)采用的多孔板的有效鼓泡面積均為160×400mm，板厚5mm。四塊板的孔徑分別為4mm、4mm、3mm、6mm，開孔率分別為7.13％、3.61％、4.37％、8.13％；堰高在30mm、60mm、80mm及100mm之間變換；空塔速度的范圍是0.299m/s～1.056m/s；加熱管有四排，共十根管；熱流密度從幾百(w/m2)到兩千多(w/m2)之間變化。 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了多孔板上兩相流的幾種轉(zhuǎn)變，并

3、對影響漏液的因素進(jìn)行了探討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，多孔板的孔徑、開孔率越小，堰高越低，空塔速度越大，越不易出現(xiàn)漏液?？諝饬鲃拥淖枇χ饕煽装遄枇鸵簩幼枇M成，孔板阻力主要受多孔板的幾何尺寸及空塔速度的影響，空塔速度越大，孔板阻力越大，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析得出的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式為：△pD=1.04×10-8(WA/Sβ)2g公式適用范圍：β＜5％，0.299m/s＜u＜1.056m/s。而液層阻力主要受堰高的影響，堰高越高，液層阻力越大，與空塔速度

4、和孔板的幾何尺寸無關(guān)，對以往的公式進(jìn)行修正后得到實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式如下：△pL=3911Z 本文對加熱管外壁與冷卻水之間的換熱系數(shù)進(jìn)行了分析，認(rèn)為孔板的幾何尺寸、堰高、空塔速度以及熱流密度均會影響換熱系數(shù)。堰高越高，換熱系數(shù)越大；在鼓泡范圍內(nèi)，空塔速度越大，換熱系數(shù)越大；在本實(shí)驗(yàn)條件下，熱流密度在10kw/m2附近換熱系數(shù)達(dá)到最大值。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)回歸分析得到1號管及2號管的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式：Nu=8.8562Re0.14Nu=20.066Re0