PDF《环形狭缝通道内沸腾换热传热 特性的实验研究》

6108 117 q

106 0125 exp - p

612 (10) 根据所得结果可以看出 :对于常规圆管 ,公 式中的系数是

25 ,而对于

110 mm 环形狭缝 ,其 公式中的系数均有很大的减小 ,对内、 外及平均 管的系数分别降至原来的 1/

3138 和1/

4111 ,这042?1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 说明如果以 Jens2lottes 公式来处理实验数据 ,环 形狭缝内、 外及平均管的传热系数与圆管的相 比均有所增大 ,内管增加的最多 ,外管的最少 , 但考虑到 Jens2lottes 公式主要是适用于欠热泡 核沸腾区换热的 ,所以可以认为在我们所做的 实验范围内 ,其饱和沸腾强制循环不一定全集 中于泡核沸腾区 ,期间可能已出现了两相强制 对流换热.用Jens2lottes 公式拟合的实验数据 如图 3~5 所示 ,图中纵坐标代表壁面过热度 , 横坐标代表 Jens2lottes 公式的右边部分. 图3Jens2lottes 拟合的实验数据曲线(外管) Fig.

3 The fit curve using Jens2lottes expressions(for outer tube) 图4Jens2lottes 拟合的实验数据曲线(内管) Fig.

4 The fit curve using Jens2lottes expressions(for inner tube)

31212 按Chen 公式的处理结果 对数据采用 Chen 公式形式进行归纳 ,再引 入修正因子.可以得到

110 mm 环形狭缝间隙 的实验关系式如下 : 常规的 Chen 公式为 图5Jens2lottes 拟合的实验数据曲线 (内外管平均) Fig.

5 The fit curve using Jens2lottes expressions(for average tube) h =

01023 F G(1 - x) D μ f

018 ・ ( Prf)014 ・ kf D +

01001 22 kf

0179 cpf

0145 ρ

0149 f σ

015 μ

0129 f h 0.24 fg ρ 0.24 g ΔT0.24 supΔP0.75 sup S (11) 用Chen 公式拟合的我们实验数据 ,可以得 到的以下的实验关联式为 : 外管 h =

01533 7

01023 F G(1 - x) D μ f 0.

8 ・ ( Prf) 0.

4 ・ kf D +

01001 22 k

0179 f cpf

0145 ρ

0149 f σ

015 μ0129 f h0.

24 fg ρ 0.

24 g ΔT0.

24 sup ΔP0.

75 sup S (12) 内管 h =

01706 2

01023 F G(1 - x) D μ f 0.

8 ・ ( Prf) 0.

4 ・ kf D +

01001 22 k

0179 f cpf

0145 ρ

0149 f σ

015 μ0129 f h 0.

24 fg ρ 0.

24 g ΔT 0.

24 sup ΔP 0.

75 sup S (13) 整体 h =

01625 2

01023 F G(1 - x) D μ f 0.

8 ・ ( Prf) 0.

4 ・ kf D +

01001 22 k

0179 f cpf

0145 ρ

0149 f σ

015 μ0129 f h0.

24 fg ρ 0.

24 g ΔT 0.

24 sup ΔP 0.

75 sup S (14) 用Chen 公式拟合的实验数据如图 6~8 所示,图中纵坐标 Y 代表传热系数 ,横坐标 X 代表Chen 公式的右边部分. 从结果可以看出 ,用Chen 氏公式拟合我们 的实验数据 ,所得结论是 :内、 外管及整体平均

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2 ? 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 管的公式中的系数与圆管的相比均有所降低 , 但传热系数的数值则很大 ,在3000~30

000 之间.从两相强制对流蒸发的机理上来看 ,强制 对流蒸发区主要发生在薄液膜的环状流 ,这时 泡核沸腾完全停止 ,壁面与两相之间的传热是 经过液体液膜中的导热与对流以及汽液界面上 液体的强烈蒸发进行的.液体膜薄 ,膜层内扰 动激烈 ,管道芯部液体流速高 ,液膜界面上蒸发 剧烈.而我们的实验数据在拟合的公式中的系 数却有所降低 ,这主要是由于我们所用的 Chen 氏公式有其适用范围 ,它主要是适合于饱和泡 核沸腾两相强制对流区的 ,而我们实验所做的 强迫循环的饱和沸腾是泡核沸腾区和两相强制 对流区共同存在的 ,是由泡核沸腾过渡到两相 强制对流.我们按通道长度平均求出的传热系 数处于 Jens2lottes 公式和 Chen 氏公式之间 ,正 说明它是正确的.因此 ,此时单纯地用 Jens2 lottes 公式或 Chen 氏公式都不能对环形狭缝换 热给以合理的解释.另外 ,在我们实验所做的 范围内 ,得到的传热系数均是内管的高 ,外管的 低.这可能是因为在实验中给内、 外管所加的 热流密度不同所造成. 图6Chen 拟合的实验数据曲线(外管) Fig.