蒸發(fā)式冷凝器的強化傳熱分析及程序化設計.pdf

1、蒸發(fā)式冷凝器是一種高效的換熱設備,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構優(yōu)化可以節(jié)約能源和水資源,對我國經濟發(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構、強化傳熱機理和程序化設計方法:
　　 (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

2、。傳熱和傳質相互耦合,這就導致了蒸發(fā)式冷凝器工作過程非常復雜。
　　 (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,得到的結論和理論分析結果一致。

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,得到如下一些結論:相同風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,風速在1～3m／s時,水膜厚度變化不大,風速繼續(xù)增大時,水膜明顯變厚,更加不穩(wěn)定；氣液順流時,風速在1～7.5 m／s時,水膜厚度變化不大,風速繼續(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；在風速一定時,噴淋量的增加都會導致水膜熱阻的增大,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)在管內開設溝槽可以減小冷凝熱阻,制冷劑為氨時,文中設計開發(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,