蒸發(fā)式冷凝器的強化傳熱分析及程序化設(shè)計.pdf

1、蒸發(fā)式冷凝器是一種高效的換熱設(shè)備,其綜合性能優(yōu)于其他型式的冷凝器。對蒸發(fā)式冷凝器進行傳熱機理研究和結(jié)構(gòu)優(yōu)化可以節(jié)約能源和水資源,對我國經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。
　　 本文主要理論分析、數(shù)值模擬和程序開發(fā)方法,從以下幾個方面研究了蒸發(fā)式冷凝器的新型強化傳熱結(jié)構(gòu)、強化傳熱機理和程序化設(shè)計方法:
　　 (1)對蒸發(fā)式冷凝器工作過程的分析表明,在蒸發(fā)式冷凝器中,熱量從管內(nèi)的制冷劑傳遞到管外空氣的過程不僅包括對流傳熱,還包括對流傳質(zhì)

2、。傳熱和傳質(zhì)相互耦合,這就導(dǎo)致了蒸發(fā)式冷凝器工作過程非常復(fù)雜。
　　 (2)通過對蒸發(fā)式冷凝器的熱阻的分析可以知道,蒸發(fā)式冷凝器中最易改變的兩個熱阻是管外水膜熱阻和管內(nèi)冷凝熱阻,對蒸發(fā)式冷凝器進行強化傳熱的主要方法是控制和減小這兩個熱阻。理論分析結(jié)果表明,采用豎管型式不僅可以減小冷凝熱阻,而且可以使管外水膜分布更均勻,減小了水膜熱阻。通過數(shù)值模擬的方法對豎管和水平管兩種型式管外水膜分布情況進行比較,得到的結(jié)論和理論分析結(jié)果一致。

3、
　　 (3)建立豎管蒸發(fā)式冷凝器的模型,采用數(shù)值計算的方法對不同風(fēng)速和噴淋量條件下的水膜分布和傳熱情況進行了分析比較,得到如下一些結(jié)論:相同風(fēng)速條件下氣液逆流時的水膜要比氣液順流時的水膜厚；氣液逆流時,風(fēng)速在1～3m／s時,水膜厚度變化不大,風(fēng)速繼續(xù)增大時,水膜明顯變厚,更加不穩(wěn)定；氣液順流時,風(fēng)速在1～7.5 m／s時,水膜厚度變化不大,風(fēng)速繼續(xù)增大,水膜將會出現(xiàn)破裂；噴淋量一定時,無論逆流或是順流,風(fēng)速的增大都會引起系統(tǒng)壓

4、降的增加和傳熱能力的增強；在風(fēng)速一定時,噴淋量的增加都會導(dǎo)致水膜熱阻的增大,降低傳熱能力；比較兩種流動形式,順流形式的性能要優(yōu)于逆流時性能。
　　 (4)在管內(nèi)開設(shè)溝槽可以減小冷凝熱阻,制冷劑為氨時,文中設(shè)計開發(fā)的溝槽圓管冷凝換熱量可比光滑豎管提高90％以上。豎管的高度為1m時的冷凝換熱系數(shù)要比相同條件下的水平管換熱系數(shù)高50％以上。
　　 (5)采用Visual Basic對曲線相交法進行編程,得到一個便捷的計算程序,