第七章相變換熱的強(qiáng)化傳熱方法

1、膜狀凝結(jié)凝結(jié)發(fā)生在凝結(jié)發(fā)生在珠狀凝結(jié)珠狀凝結(jié)的傳熱系數(shù)膜狀凝結(jié)的傳熱系數(shù)珠狀凝結(jié)的傳熱系數(shù)膜狀凝結(jié)的傳熱系數(shù)對(duì)凝結(jié)換熱影響尤為明顯蒸汽與液膜流動(dòng)方向相同力作用液膜減薄傳熱增強(qiáng)蒸汽與液膜流動(dòng)方向相反力作用阻礙液膜流動(dòng)液膜增厚傳熱減弱液膜脫離壁面?zhèn)鳠嵯禂?shù)急劇增大強(qiáng)化膜狀凝結(jié)加速凝結(jié)液的排放減薄液膜厚度方 法1)粗糙表面法2）采用各種形式的強(qiáng)化傳熱管3)應(yīng)用縱向肋或凹槽機(jī)理 圖4：C管圖5 C管的表面結(jié)構(gòu)及其與低肋管、光管的性能比較圖6 鋸齒形翅片管 圖7 徑向輻射肋管徑向輻射肋管管 型螺 旋 槽 管內(nèi) 螺 旋 翅 片 管對(duì)比光滑管，其管內(nèi)壓降的提高比冷凝傳熱系數(shù)的提高更顯著，因而強(qiáng)化冷凝傳熱效能不

2、高其具有相對(duì)較低的管內(nèi)壓降和高的冷凝傳熱強(qiáng)化性能，是強(qiáng)化管內(nèi)冷凝傳熱的最佳管型翅片及溝槽斷面均為梯形翅片斷面為三角形溝槽斷面為梯形翅片均為二維結(jié)構(gòu)令水在管內(nèi)流動(dòng)形成螺旋流，使邊界令水在管內(nèi)流動(dòng)形成螺旋流，使邊界層分離、減薄，使水側(cè)傳熱得以強(qiáng)化。層分離、減薄，使水側(cè)傳熱得以強(qiáng)化。減少由于管外扎槽對(duì)管外可加工面減少由于管外扎槽對(duì)管外可加工面積減少的影響，盡可能減少管內(nèi)水積減少的影響，盡可能減少管內(nèi)水側(cè)的流動(dòng)阻力。側(cè)的流動(dòng)阻力。DAE-2管目前被廣泛用于制造國產(chǎn)冷水機(jī)組的換熱器。它為波紋狀單螺旋內(nèi)槽管，管內(nèi)表面加工有螺旋微槽，且在管外軋有一條大螺紋DAEC管為波紋狀交叉螺旋內(nèi)槽管，與DAE-2不同的

3、是在其內(nèi)表面加工有兩組相互交叉的螺旋微槽。DAEC管平均傳熱系數(shù)比DAE-2管提高10%。主要原因：主要原因： DAEC管比DAE-2管換熱面積更大；DAEC管提供了更多的排液途徑，有利于凝結(jié)液排走，肋尖端的波液膜區(qū)域更多：DAEC管中兩組微槽相互交叉，對(duì)凝結(jié)液的擾動(dòng)更猛烈。沸騰沸騰容積沸騰容積沸騰表面沸騰表面沸騰池內(nèi)沸騰池內(nèi)沸騰流動(dòng)沸騰流動(dòng)沸騰發(fā)生在大容器中發(fā)生在大容器中且不發(fā)生定向流動(dòng)且不發(fā)生定向流動(dòng)發(fā)生在液體通過發(fā)生在液體通過管道做定向運(yùn)動(dòng)管道做定向運(yùn)動(dòng)發(fā)生在液體容積發(fā)生在液體容積內(nèi)部，且不存在內(nèi)部，且不存在固體加熱表面固體加熱表面核態(tài)池沸騰換核態(tài)池沸騰換熱的機(jī)理模型熱的機(jī)理模型對(duì)流類比

4、模型對(duì)流類比模型氣液交換機(jī)理氣液交換機(jī)理液體微層汽化機(jī)理液體微層汽化機(jī)理核態(tài)沸騰換熱的復(fù)合核態(tài)沸騰換熱的復(fù)合影響泡狀沸騰影響泡狀沸騰傳熱主要因素傳熱主要因素?fù)Q熱面特性換熱面特性流體特性參數(shù)流體特性參數(shù)換熱面布置及形狀換熱面布置及形狀a.換熱面的加工方法b.表面粗糙度c.材料特性d.新舊程度a.氣體壓力高能使 汽化核心增多b.流體與換熱表面的接觸角小對(duì)水平放置的管束，由于上升的蒸氣在上部流速較大，引起了附加擾動(dòng)，上部比下部傳熱系數(shù)高將強(qiáng)化物置于非傳熱面而使傳熱得到強(qiáng)化將強(qiáng)化物置于非傳熱面而使傳熱得到強(qiáng)化4.渦流裝置渦流裝置最普遍采用的渦流裝置是扭曲帶，螺旋管也是一種有效的最普遍采用的渦流裝置是扭曲帶，螺旋管也是一種有效的渦流裝置。渦流裝置。5.振動(dòng)振動(dòng)振動(dòng)對(duì)低熱流下的核沸騰傳熱會(huì)有