恒熱流條件下振動圓管外結(jié)垢特性實驗研究.pdf

1、換熱設(shè)備是工業(yè)生產(chǎn)中通用的工藝設(shè)備，95％以上的換熱設(shè)備都存在不同程度的污垢問題，污垢的存在會使換熱面的傳熱性能下降，流動阻力增加，由此而造成一系列的經(jīng)濟(jì)損失，且污垢的存在是強(qiáng)化換熱技術(shù)所面臨的難題之一。 本文建立了圓管污垢特性實驗臺，利用氯化鈣、碳酸氫鈉、氫氧化鈉配置的人工硬水，在恒熱流條件下進(jìn)行了靜止和振動圓管的結(jié)垢及振動強(qiáng)化傳熱實驗研究。 在圓管靜止條件下，通過實驗得到不同加熱功率下污垢熱阻隨著時間的變化規(guī)

2、律。實驗結(jié)果表明，污垢熱阻隨時間變化曲線為典型的漸近線型，且隨著壁面溫度的升高，污垢的結(jié)垢速率增加。 在圓管振動條件下，得到了在不同的振動振幅和頻率下污垢生長曲線，并且擬合出了漸近污垢熱阻值和振動雷諾數(shù)的關(guān)聯(lián)式。實驗結(jié)果表明，振動條件下的污垢熱阻隨時間變化曲線也為典型的漸近線型，且漸近污垢熱阻隨著振動雷諾數(shù)的增加而呈指數(shù)形式減小。相同工況條件下，圓管振動時的漸近污垢熱阻較靜止時的小。 本文對圓管先振動再變?yōu)殪o止進(jìn)行了結(jié)垢

3、實驗研究，得到了整個過程中污垢的生長曲線。實驗結(jié)果表明，最后的漸近污垢熱阻比圓管振動時增加了35％，說明圓管振動較靜止時的剝蝕力大，振動具有更好的抑垢效果。 本文還圍繞圓管振動強(qiáng)化傳熱進(jìn)行了研究，測得了管外平均對流換熱系數(shù)隨振動頻率和振幅的變化關(guān)系，得到管外對流換熱的擬合公式，可作為圓管外流體與壁面間傳質(zhì)強(qiáng)弱的參考。同一振動Re<,v>數(shù)下的高頻低振幅振動要比低頻高振幅振動對管外對流換熱的強(qiáng)化效果要好。 本文對振動圓管外