本文關(guān)鍵詞：圓管內(nèi)凝結(jié)液膜分布及換熱特性研究

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【摘要】：管內(nèi)凝結(jié)換熱現(xiàn)象廣泛地存在于工業(yè)熱交換的過程中,而凝結(jié)液膜為管內(nèi)凝結(jié)換熱過程中的主要熱阻,對管內(nèi)凝結(jié)換熱進(jìn)行研究及提高管內(nèi)換熱性能對經(jīng)濟(jì)效益的提升和促進(jìn)能源的有效利用有著重要的意義。在管內(nèi)蒸汽凝結(jié)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(nèi)的蒸汽凝結(jié),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(shù)學(xué)模型,對于豎直管內(nèi)純蒸汽凝結(jié)換熱液膜分布規(guī)律和換熱特性進(jìn)行了分析研究。研究結(jié)論如下:(1)純蒸汽在豎直圓管中進(jìn)行凝結(jié)換熱,液膜的厚度及溫度的分布對管內(nèi)換熱效果產(chǎn)生了較大的影響;(2)液膜的厚度與傳熱系數(shù)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(shù)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(zhì)量流量對應(yīng)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(shù)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(shù)隨蒸汽溫度的升高而減小,且不同蒸汽溫度對應(yīng)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(shù)隨壁溫的升高而變大,且不同壁溫對應(yīng)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(nèi)徑的增大而增大,且不同內(nèi)徑所對應(yīng)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(nèi)徑越大則傳熱系數(shù)越小。針對管內(nèi)蒸汽的凝結(jié)換熱特性,在物理及數(shù)學(xué)建�；A(chǔ)上進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,對傾斜放置的圓管的凝結(jié)換熱特性進(jìn)行了比較細(xì)致的分析研究,得出結(jié)論如下:(1)其他條件不變時,在相同的換熱長度處傳熱系數(shù)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(nèi)徑的增大而變大,但傳熱系數(shù)會隨內(nèi)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(shù)越大。
【關(guān)鍵詞】：純蒸汽 凝結(jié)換熱 豎直 傾斜
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(nèi)外研究動態(tài)14-16
• 1.2.1 理論分析14-15
• 1.2.2 試驗(yàn)研究15-16
• 1.2.3 數(shù)值模擬16
• 1.3 本課題主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 凝結(jié)換熱的機(jī)理及強(qiáng)化18-26
• 2.1 凝結(jié)換熱分類18-19
• 2.2 凝結(jié)的影響因素19-21
• 2.2.1 膜狀凝結(jié)的影響因素19-20
• 2.2.2 珠狀凝結(jié)的影響因素20-21
• 2.3 管內(nèi)蒸氣凝結(jié)流型21-22
• 2.4 邊界層原理22-23
• 2.5 凝結(jié)的傳質(zhì)機(jī)理23-24
• 2.6 凝結(jié)換熱的強(qiáng)化24-25
• 2.6.1 強(qiáng)化換熱的機(jī)理24
• 2.6.2 管內(nèi)凝結(jié)換熱的強(qiáng)化24-25
• 2.7 本章小結(jié)25-26
• 第3章 豎直管內(nèi)純蒸汽凝結(jié)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(shù)學(xué)模型27-29
• 3.2.1 液膜速度分布27-28
• 3.2.2 液膜質(zhì)量流量28
• 3.2.3 液膜厚度分布28-29
• 3.2.4 傳熱系數(shù)29
• 3.3 結(jié)果驗(yàn)證29-31
• 3.3.1 方程組的求解29-30
• 3.3.2 試驗(yàn)驗(yàn)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(zhì)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(nèi)徑的影響33
• 3.5 本章小結(jié)33-35
• 第4章 傾斜管內(nèi)純蒸汽凝結(jié)換熱特性研究35-42
• 4.1 物理模型35-36
• 4.2 數(shù)學(xué)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(jié)果驗(yàn)證37-38
• 4.3.1 數(shù)值求解過程37-38
• 4.3.2 試驗(yàn)驗(yàn)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(nèi)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(jié)41-42
• 第5章 不確定度分析42-44
• 第6章 結(jié)論與展望44-47
• 6.1 結(jié)論44-45
• 6.2 展望45-47
• 參考文獻(xiàn)47-51
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果51-52
• 致謝52

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