本文關鍵詞：圓管內凝結液膜分布及換熱特性研究

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【摘要】：管內凝結換熱現象廣泛地存在于工業(yè)熱交換的過程中,而凝結液膜為管內凝結換熱過程中的主要熱阻,對管內凝結換熱進行研究及提高管內換熱性能對經濟效益的提升和促進能源的有效利用有著重要的意義。在管內蒸汽凝結換熱過程中,冷凝形成的液膜是影響換熱效果的最重要的因素。針對豎直圓管內的蒸汽凝結,基于邊界層理論,考慮蒸汽流動引起的剪切力,建立了液膜的物理及數學模型,對于豎直管內純蒸汽凝結換熱液膜分布規(guī)律和換熱特性進行了分析研究。研究結論如下:(1)純蒸汽在豎直圓管中進行凝結換熱,液膜的厚度及溫度的分布對管內換熱效果產生了較大的影響;(2)液膜的厚度與傳熱系數沿軸向換熱長度變化的普遍規(guī)律為:液膜的厚度自管口處隨換熱長度的增大而逐漸變大,但變化梯度逐漸變小;傳熱系數自管口處隨軸向換熱長度的增大而逐漸變小,變化梯度亦逐漸變小;(3)其他條件不變時,在相同的換熱長度處液膜厚度隨蒸汽流量的增大而變小,且不同質量流量對應液膜厚度的差值在管子前半段明顯大于后半段,相同位置處入口蒸汽流量越大則傳熱系數越大;(4)其他條件不變時,在相同換熱長度處液膜厚度隨入口蒸汽溫度的升高而增厚,傳熱系數隨蒸汽溫度的升高而減小,且不同蒸汽溫度對應液膜厚度差值沿軸向蒸汽流動方向逐漸變大;(5)其他條件不變時,在軸向相同的換熱長度處液膜厚度隨壁面溫度的升高而變小,傳熱系數隨壁溫的升高而變大,且不同壁溫對應液膜厚度差值沿蒸汽流動方向逐漸增大;(6)其他條件不變時,在相同的換熱長度處液膜厚度隨圓管內徑的增大而增大,且不同內徑所對應液膜厚度差值在管子前半段大于后半段,相同位置處管子內徑越大則傳熱系數越小。針對管內蒸汽的凝結換熱特性,在物理及數學建�；A上進行數值計算,對傾斜放置的圓管的凝結換熱特性進行了比較細致的分析研究,得出結論如下:(1)其他條件不變時,在相同的換熱長度處傳熱系數會隨蒸汽溫度的升高而變小;(2)其他條件不變時,在相同的換熱長度處液池深度隨圓管內徑的增大而變大,但傳熱系數會隨內徑的增大而變小;(3)其他條件不變時,在相同的換熱長度處,圓管傾斜角度越大,傳熱系數越大。
【關鍵詞】：純蒸汽 凝結換熱 豎直 傾斜
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK124
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 第1章 緒論13-18
• 1.1 課題背景及意義13-14
• 1.2 國內外研究動態(tài)14-16
• 1.2.1 理論分析14-15
• 1.2.2 試驗研究15-16
• 1.2.3 數值模擬16
• 1.3 本課題主要研究內容16-18
• 第2章 凝結換熱的機理及強化18-26
• 2.1 凝結換熱分類18-19
• 2.2 凝結的影響因素19-21
• 2.2.1 膜狀凝結的影響因素19-20
• 2.2.2 珠狀凝結的影響因素20-21
• 2.3 管內蒸氣凝結流型21-22
• 2.4 邊界層原理22-23
• 2.5 凝結的傳質機理23-24
• 2.6 凝結換熱的強化24-25
• 2.6.1 強化換熱的機理24
• 2.6.2 管內凝結換熱的強化24-25
• 2.7 本章小結25-26
• 第3章 豎直管內純蒸汽凝結換熱液膜分布及換熱特性研究26-35
• 3.1 物理模型26-27
• 3.2 數學模型27-29
• 3.2.1 液膜速度分布27-28
• 3.2.2 液膜質量流量28
• 3.2.3 液膜厚度分布28-29
• 3.2.4 傳熱系數29
• 3.3 結果驗證29-31
• 3.3.1 方程組的求解29-30
• 3.3.2 試驗驗證30-31
• 3.4 影響液膜分布、換熱性能因素及分析31-33
• 3.4.1 質量流量的影響31
• 3.4.2 蒸汽溫度的影響31-32
• 3.4.3 壁面溫度的影響32-33
• 3.4.4 圓管內徑的影響33
• 3.5 本章小結33-35
• 第4章 傾斜管內純蒸汽凝結換熱特性研究35-42
• 4.1 物理模型35-36
• 4.2 數學模型36-37
• 4.2.1 分層流的基本控制方程36-37
• 4.2.2 方程組的求解37
• 4.3 結果驗證37-38
• 4.3.1 數值求解過程37-38
• 4.3.2 試驗驗證38
• 4.4 影響換熱性能的因素及分析38-41
• 4.4.1 蒸汽溫度的影響39
• 4.4.2 圓管內徑的影響39-40
• 4.4.3 圓管傾斜角度的影響40-41
• 4.5 本章小結41-42
• 第5章 不確定度分析42-44
• 第6章 結論與展望44-47
• 6.1 結論44-45
• 6.2 展望45-47
• 參考文獻47-51
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及其它成果51-52
• 致謝52

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本文編號：963482