水膜蒸發(fā)空冷器傳熱傳質(zhì)仿真及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、水膜蒸發(fā)空冷器具有傳熱高效、節(jié)能、節(jié)水的特點(diǎn)，其管外傳熱傳質(zhì)系數(shù)一直是研究熱點(diǎn)，涉及蒸發(fā)傳質(zhì)的數(shù)值仿真亦是需要解決的難題。
　　本文在水膜蒸發(fā)空冷實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了30組(5種風(fēng)速×6種管程數(shù))實(shí)驗(yàn)。通過測量管外空氣的溫度、濕度和流動(dòng)壓降，以及測量熱水溫度分布，得到了工況改變對水膜與空氣傳熱傳質(zhì)的影響，算出了空冷器內(nèi)各管排局部傳熱系數(shù)，分析了流體沿流動(dòng)方向傳熱系數(shù)的變化規(guī)律。以水膜蒸發(fā)空冷器物理模型為基礎(chǔ)，建立了蒸發(fā)空冷器傳熱傳質(zhì)數(shù)學(xué)

2、模型，基于Visual Studio2010軟件編寫了水膜蒸發(fā)空冷器仿真程序。將實(shí)驗(yàn)得到的傳熱傳質(zhì)系數(shù)代入模型計(jì)算，并與實(shí)驗(yàn)對比，驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型的正確性。仿真計(jì)算可反映并預(yù)測空冷器結(jié)構(gòu)改變對傳熱性能的影響，為水膜蒸發(fā)空冷器的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供仿真依據(jù)。
　　實(shí)驗(yàn)表明：隨總管程數(shù)增加，空冷器各管程平均傳熱系數(shù)先增大后減??；空冷器管程數(shù)較多時(shí)，中間的管程出現(xiàn)了明顯的低效區(qū)；入口空氣分布不均使末尾管程放熱量最?。桓鞴芘牌骄谒畟鳠嵯禂?shù)沿水膜流

3、動(dòng)方向先增大后減??；水風(fēng)對流傳熱系數(shù)在末尾管程最大；水風(fēng)傳質(zhì)系數(shù)在第一管程最大，中部管程變化平緩，末尾管程最小。理論分析并經(jīng)實(shí)驗(yàn)修正得到沿?fù)Q熱管環(huán)向角的傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式，進(jìn)而得到空冷器管束傳熱系數(shù)場。
　　仿真計(jì)算表明：水膜流動(dòng)時(shí)，各管排的水膜溫度沿管子環(huán)向角先升高后降低，但管程數(shù)較多時(shí)，后一半管排的水膜溫度基本呈單調(diào)下降趨勢。管程數(shù)較少時(shí)，水膜整體溫度變化幅度更??；總管排數(shù)相同時(shí)，多管程管束的傳熱效果優(yōu)于單管程的傳熱效果；在累計(jì)管