弹性管束汽-水换热器传热特性实验研究

摘要

该文针对弹性管束换热器的应用工况范围,设计并建造了实验装置,进行了有针对性的传热实验.实验测定了不同蒸汽压力工况炒同水流量工况下的管束内外温度场分布.通过实验数据,揭示了管束内蒸汽冷凝温度分布随工况变的规律,计算了换热器两流体实际平均温差、对数平均温差、交叉流管外流体混合平均温差和算术平均温差,并进行了对比研究.同时研究了换热器换热特性,归纳出了管外换热系数随Re数变化的经验关联式.研究结果表明,在实验工况范围内,蒸汽压力高于0.15MPa时,对数平均、算术平均与叉流单侧流体混合平均温差的计算结果与加权平衡温差较接近,其中叉流单侧体混合平均温差与加权平均温差最为接近,偏差小于0.5﹪.管外换热系数的提高关键是管束的流体诱导振动,Re数的提高对换热系数的作用随Re数的增加而减弱.换热系数随管内蒸汽压力的增加而增大,在0.25MPa附近趋于稳定.该文的研究为弹性管束的深入研究、设计计算和应用提供了理论和数据基础.

目录

文摘

英文文摘

前言

1.流体诱导振动强化传热与弹性管束

1.1流体诱导振动

1.2流体诱导振动强化传热

1.3弹性管束的结构

1.4弹性管束汽—水换热器内流动分析

2.换热器汽—水传热特性的研究方法

2.1蒸汽在水平管内的凝结

2.2流体比热或换热系数不变时的平均温差

2.2.1顺流和逆流情况下的平均温差

2.2.2其它流动方式时的平均温差

2.2.3错流式布置的换热器

2.3流体比热或换热系数变化时的平均温差

2.4弹性管束换热器的平均温差

2.5强化传热性能评价

2.6本文要做的工作

3.实验介绍

3.1实验目的

3.2实验方法

3.3实验内容及系统

3.3.1实验内容

3.3.2实验系统

4.实验数据处理和结果分析

4.1实验数据处理

4.1.1传热量的计算

4.1.2管内蒸汽冷凝的温度分布和平均温差的计算

4.1.3传热系数的确定

4.1.4管内、管外对流换热系数的计算

4.2误差分析

4.3实验结果分析

4.3.1实验数据的正确性分析

4.3.2管壁及管束内流体的温度分布

4.3.3平均温差

4.3.4传热系数

4.3.5管外流体对管外对流换热系数的影响

4.3.6影响传热系数的因素

4.3.7传热性能评价

5.全文总结

5.1.结论

5.2.展望

致谢

参考文献

主要符号表