含濕混合氣體橫掠翅片管的換熱研究.pdf

1、利用冷凝回收裝置來回收煙氣余熱以節(jié)約能源和保護環(huán)境，這對于國民經(jīng)濟是具有現(xiàn)實和長遠(yuǎn)意義的。煙氣余熱回收是一個涉及傳熱與傳質(zhì)耦合以及相變的復(fù)雜的物理過程。本文針對含濕混合氣體橫掠翅片管時的對流冷凝換熱機理進行實驗研究和理論分析，重點分析了影響冷凝換熱的幾個主要因素以及采用翅片管對于換熱的影響，并通過理論分析得到翅片側(cè)壁凝結(jié)液膜厚度的分布，以期能夠?qū)淠龣C理有更進一步的研究。 采用實驗方法對翅片管外冷凝換熱情況進行研究，改建原有實驗

2、臺，利用混合氣體橫掠光管的實驗來驗證實驗系統(tǒng)的可靠性。實驗中利用天然氣燃燒產(chǎn)生的煙氣作為實驗用氣體，并根據(jù)實驗工況采用向煙氣中加入水蒸氣以及空氣的方法來改變混合氣體的流速以及水蒸氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。在實驗中重點考察混合氣體主流溫度、管壁溫、混合氣體的流速以及不凝性氣體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等因素對冷凝換熱的影響，并通過實驗數(shù)據(jù)分析采用翅片管對整體冷凝產(chǎn)生的影響。 理論分析了翅片管外的凝結(jié)換熱特點，將其分為翅片管側(cè)壁的凝結(jié)和翅片間光管的凝結(jié)。首先建

3、立數(shù)學(xué)模型，利用CFD方法計算翅片管外光管處以及翅片側(cè)壁的對流換熱系數(shù)以及溫度分布。然后分別針對翅片側(cè)壁和翅片光管處進行分析。在翅片側(cè)壁處對現(xiàn)有的計算方法進行改進，考慮了凝結(jié)液之間的相互影響，得到了翅片側(cè)壁的凝結(jié)液膜厚度的分布；在光管處通過傳熱與傳質(zhì)的類比關(guān)系進行計算，得到潛熱換熱量。并且計算出在翅片側(cè)壁和光管處產(chǎn)生的總的凝結(jié)液量。將其與實驗結(jié)果相比較，二者一致性較好，即可驗證所建立的理論模型的可靠性。通過理論計算，得到水蒸氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)