含大量不凝氣的蒸汽冷凝傳熱實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、蒸汽冷凝傳熱中，不凝氣的存在將導(dǎo)致傳熱過程的嚴(yán)重惡化，所以研究不凝氣對(duì)冷凝傳熱的影響，歷來受到重視。但是過去的研究大多只涉及極少量或微量不凝氣問題，而實(shí)際應(yīng)用中這種情況常有突破。本文工作系“低位熱能露點(diǎn)蒸發(fā)淡化技術(shù)研究”課題的基礎(chǔ)研究部分，該過程系在不凝氣含量高達(dá)50～90％的條件下進(jìn)行變溫冷凝傳熱。研究含大量不凝氣的冷凝傳熱問題，探索改善傳熱、提高傳熱系數(shù)的途徑，是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的課題。 在本課題中，影響傳熱過程的因素主要有空

2、氣含量、冷卻水流量、冷卻水溫度及混合氣氣速。本文建立了含大量不凝氣蒸汽冷凝傳熱研究的實(shí)驗(yàn)裝置和相應(yīng)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。通過調(diào)節(jié)干空氣與常壓蒸汽的流量和配比，改變冷卻水流量和進(jìn)口溫度，分別考察了各種操作條件對(duì)蒸汽冷凝傳熱過程的影響。含不凝氣蒸汽冷凝傳熱過程中，在管程方面，傳熱管內(nèi)壁上存在著溫度邊界層；殼程方面，傳熱管外壁上會(huì)附著一層冷凝液膜，在汽—液界面與氣相主體之間會(huì)存在氣—汽擴(kuò)散層，蒸汽只有通過擴(kuò)散和對(duì)流穿過該擴(kuò)散層才能在冷凝管上冷

3、凝。各種操作條件只有影響到管程的溫度邊界層或殼程的冷凝液膜層和氣-汽擴(kuò)散層，才能強(qiáng)化或惡化傳熱過程。在各種影響因素中，不凝氣含量對(duì)傳熱過程的影響最大；高溫操作有利于提高傳熱效率，但不利于提高產(chǎn)水率；提高冷卻水流量能明顯提高液側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)，但對(duì)氣側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)幾乎沒有影響，因此提高冷卻水流量無助于提高總傳熱系數(shù)；在不凝氣含量一定的情況下，混合氣氣速越高，越有利于傳熱邊界層的破壞，總傳熱系數(shù)越大。將液側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)的實(shí)驗(yàn)值與Dittus-