高真空度低質(zhì)量流率下蒸汽水平管內(nèi)凝結(jié)特性研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，淡水的需求量越來越大，水資源短缺日益嚴(yán)重?！秶摇笆濉笨茖W(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》中要求加快海水淡化技術(shù)的發(fā)展，特別是低溫多效蒸發(fā)(MED)海水淡化技術(shù)。水平管內(nèi)凝結(jié)現(xiàn)象是低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置中的主要傳熱過程之一，低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置中的管內(nèi)凝結(jié)現(xiàn)象具有小傳熱溫差、低質(zhì)量流率和較嚴(yán)格的流動阻力要求等特點(diǎn)，開展對水平管內(nèi)凝結(jié)的研究，探索強(qiáng)化傳熱方式，將為開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的海水淡化設(shè)備提供重要的技術(shù)依據(jù)和理論基礎(chǔ)

2、。
　　水平管內(nèi)凝結(jié)廣泛存在于人們的生產(chǎn)和生活中。研究水平管內(nèi)凝結(jié)傳熱，對提高換熱器性能具有重要意義。為系統(tǒng)深入地研究水平管內(nèi)凝結(jié)過程，本文對水平管內(nèi)流型、傳熱系數(shù)分布和流動阻力進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和理論分析。主要研究內(nèi)容包括:
　　(1)建立水平管內(nèi)凝結(jié)流動與傳熱實(shí)驗(yàn)臺，對入口質(zhì)量流率0～8kg/(m2·s)、入口蒸汽飽和溫度45～70℃的水平管內(nèi)凝結(jié)流動與傳熱進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　(2)根據(jù)對凝結(jié)液流動的觀測實(shí)驗(yàn)，分析了

3、蒸汽流量、干度、蒸汽飽和溫度對液位角的影響;對空隙率和液位角的計(jì)算模型進(jìn)行了探討，并歸納出空隙率和液位角計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式。
　　(3)根據(jù)對水平管內(nèi)凝結(jié)傳熱系數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究，分析了分層流型對水平管內(nèi)傳熱的影響;討論了傳熱溫差、蒸汽飽和溫度、入口質(zhì)量流率和不凝結(jié)氣體含量等因素對傳熱過程的影響;分析了管內(nèi)傳熱系數(shù)沿管圓周方向的分布與液位角之間的關(guān)系;探討管內(nèi)凝結(jié)傳熱系數(shù)沿管長方向下降的原因;并分析了凝結(jié)液側(cè)和蒸汽側(cè)管內(nèi)傳熱系數(shù)的變化規(guī)律。

4、
　　(4)根據(jù)對水平管內(nèi)流動阻力的實(shí)驗(yàn)研究。分析了入口質(zhì)量流率、蒸汽雷諾數(shù)、蒸汽飽和溫度和傳熱溫差對管內(nèi)摩擦系數(shù)的影響;討論了蒸汽與凝結(jié)液界面表面粗糙度與氣液間剪切力的關(guān)系。
　　(5)綜合流型觀測、傳熱系數(shù)和流動阻力測量結(jié)果，討論了入口質(zhì)量流率、傳熱溫差和蒸汽飽和溫度對水平管凝結(jié)傳熱量的影響，分析最優(yōu)出口干度的變化規(guī)律。
　　(6)本文在雙極坐標(biāo)系下，采用低雷諾數(shù)模型，計(jì)算了水平管內(nèi)的液位高度、流動阻力和速度場分布