負(fù)壓下水平管束凝結(jié)換熱的實(shí)驗(yàn)與研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-30 08:54
冷凝換熱實(shí)驗(yàn)采用多根光管水平排列組成的管束,價(jià)格低廉、換熱效率高是其最大優(yōu)點(diǎn)。以冷凝傳熱系數(shù)作為實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),分析了不同管排處冷凝管傳熱機(jī)理及管束效應(yīng)模型。水平管束外凝結(jié)傳熱以酒精-水的混合蒸汽作為研究對(duì)象,研究雙工質(zhì)在水平管束壁面上的Marangoni現(xiàn)象。Marangoni凝結(jié)相比以往的光管外凝結(jié)換熱效率要高出很多,具有很好的推廣能力。利用自行搭建的高氣密性Marangoni凝結(jié)換熱實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),在蒸氣流量(10kg/h、14kg/h)和壓力(31.5kpg、47.5kpa、80.5kpa),進(jìn)行了酒精濃度(0%、1%、5%、10%)在等溫表面上的傳熱實(shí)驗(yàn),得到了管外凝結(jié)換熱系數(shù)隨過冷度變化的凝結(jié)特性曲線。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在較低的濃度范圍內(nèi)(1%、5%),首排冷凝管(與單根冷凝管凝結(jié)換熱情況相同)系數(shù)在整個(gè)過冷度范圍內(nèi)均呈現(xiàn)下滑趨勢(shì),而次排管在某一過冷度下出現(xiàn)轉(zhuǎn)折;在大于5%的濃度范圍內(nèi),次排管同樣表現(xiàn)出不斷下滑趨勢(shì);旌险羝淖畲蟮墓芡饽Y(jié)表面系數(shù)出現(xiàn)在1%濃度下,而當(dāng)濃度大于等于5%時(shí),伴隨濃度的不斷增大,管外傳熱系數(shù)單調(diào)減小。蒸汽壓力對(duì)管外傳熱系數(shù)也表現(xiàn)基本相同的影響曲線。蒸汽流量不如濃度與壓力對(duì)傳熱系數(shù)影響程度大。為了研究管束效應(yīng),提出了“管束效應(yīng)作用因子”來分析管束效應(yīng)對(duì)凝結(jié)換熱的影響,并擬合了管束效應(yīng)多項(xiàng)式。
【學(xué)位授予單位】:新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TK124
本文編號(hào):2334221
【學(xué)位授予單位】:新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TK124
文章目錄
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題來源與研究意義
1.2 殼管式冷凝傳熱的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展
1.2.1 光滑管外冷凝換熱研究進(jìn)展
1.2.2 管外冷凝換熱研究現(xiàn)狀與進(jìn)展
1.3 本文的研究目的和主要工作
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
第二章 水平管束外Marangoni凝結(jié)的理論分析與研究
2.1 Marangoni凝結(jié)
2.1.1 Marangoni凝結(jié)綜述
2.2 Marangoni凝結(jié)機(jī)理
2.2.1 管束效應(yīng)
2.2.2 表面張力引起的Marangoni效應(yīng)
2.2.3 Marangoni對(duì)流引起的表面液體流動(dòng)
2.2.4 多組分間的Marangoni凝結(jié)分析
2.3 Marangoni效應(yīng)對(duì)凝結(jié)影響的研究
2.4 Marangoni凝結(jié)的研究發(fā)展
2.4.1 實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀
2.4.2 理論研究現(xiàn)狀
2.5 水-酒精混合蒸汽的Marangoni凝結(jié)
2.6 本章小結(jié)
第三章 Marangoni凝結(jié)傳熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 實(shí)驗(yàn)試件的選擇與設(shè)計(jì)
3.1.1 實(shí)驗(yàn)試件的形狀的選擇與設(shè)計(jì)
3.1.2 冷凝試件表面溫度測(cè)量方法及冷凝系數(shù)計(jì)算
3.2 Marangoni凝結(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.2.1 混合蒸汽凝結(jié)循環(huán)系統(tǒng)
3.2.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
3.3 實(shí)驗(yàn)方法和過程
3.3.1 冷凝傳熱系統(tǒng)氣密性檢查
3.3.2 實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作
3.3.3 凝結(jié)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)流程
3.4 本章小結(jié)
第四章 水平光滑叉排管束的Marangoni凝結(jié)換熱特性研究
4.1 管束效應(yīng)作用下的管束局部的冷凝換熱特性對(duì)比分析
4.1.1 對(duì)比分析不同酒精蒸汽濃度對(duì)冷凝換熱特性的影響
4.1.2 對(duì)比分析混合蒸汽流量對(duì)冷凝換熱特性的影響
4.1.3 對(duì)比分析混合蒸汽壓力對(duì)冷凝傳熱特性的影響
4.2 水平光滑叉排管束間的管束效應(yīng)模型的研究
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】
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