戊烷-水直接接觸相變換熱的實驗研究與理論分析.pdf

1、直接接觸換熱作為新型高效節(jié)能換熱器的核心技術是能源研究的重點，直接接觸式換熱沒有金屬換熱面，具有傳熱熱阻低、換熱系數高、結構簡單、不易腐蝕和結垢等傳統間壁換熱無法比擬的優(yōu)勢。應用直接接觸換熱技術可以減小換熱器的換熱溫差，提高換熱器的換熱效率。本文擬從戊烷-水直接接觸換熱的真實傳熱溫差，泡滴群傳熱的機理，換熱器傳熱性能三個方面開展理論與實驗研究。目的在于為提高直接接觸換熱效率提供依據，并對強化換熱技術提供理論指導，為能源的高效利用和解決世

2、界的能源問題開發(fā)新思路。
　　首先，提出了一種新型的實驗方法來研究戊烷-水直接接觸汽化傳熱，通過搭建戊烷與水的直接接觸閉路循環(huán)實驗裝置，使得戊烷-水液液直接接觸界面的接觸面積保持不變，并且水在界面上各點的速度均相同。采用紅外熱像法研究戊烷-水直接接觸界面的真實傳熱溫差，結果表明其真實的傳熱溫差遠遠小于傳統算法得到的傳熱溫差，因此得到的傳熱系數也遠遠大于基于傳統傳熱溫差得到的傳熱系數。在此基礎上研究流量和真實傳熱溫差對傳熱系數的影響

3、。實驗揭示了傳熱熱阻主要集中在水主體與界面水的混合程度上的機理。
　　其次，采用頻閃攝像法研究二維體中戊烷泡滴群在連續(xù)相水中的汽化傳熱過程，采用統計學方法研究泡滴在不同戊烷進口流量，水溫及不同高度條件下戊烷泡滴分布情況，同時研究了不同實驗條件對戊烷泡滴的Sauter平均直徑，汽化率、泡滴上升速度、戊烷泡滴的戊烷-水液液界面的傳熱面積及戊烷泡滴傳熱系數的影響規(guī)律。根據實驗結果對傳熱區(qū)域進行劃分，表明流體湍動越劇烈傳熱能力越強。