PDF《水平冷凝强化传热管的传 热性 能‘》

热量测量相对误差不超 过士3.5%;

饱和蒸汽 温度和冷却水平均温度之差的相对测量误差不超过±0.7%. 试验首 先测试 了一根光管 的传热性 能,以验 证 测试 系统的 准确性 , 并 作为强 化传热 管的 比较 标准.光管内、 外径分别为13.55mm 和l9.97mm. 在管壁面等间距沿管 周向均匀 铆接 9对 热电 偶测量壁温.图5示出了 冷凝温度35℃、冷凝 压力约为0.15MP a (

1 .

5 k g / c m. )工况下R1 1在光管管外 凝结换热 特性 的 试验结 果 .试验 数据同图7Gc管 内恻对 流换热性 能图8Gc管 内侧 阻力 特性 Nu s s e l t 理论值 相比, 偏 差范 围为 一9 ~l

5 . 图 6示 出 了光管、 低肋管 、 C管和GC管 传热 系数 与管内倒冷却水流速的关系.图中可 看出GC管的传热 系数 比光 管提高4倍多.而C管 和低肋管的 传热 系数与 光管相 比提高 的倍 数分 别为

2 和1.5倍多 . 由于 C管、低肋管 和GC管外 表面均为 异形 扩 展表 面,壁面温 度直接测 量有困难 , 因此 我们先测量了光管 管内对流换热系数, 以外推 C管、低肋管的管外 凝结换热 系数.光 管对 流换热试验结果见图7.与 D i t t u s ― B o e l t e r公式 ( ^ f . 一0 .

0 2 3・R e . - ) 相比,试验数据最大相72重庆 大学 学报 ( 自特科 学版 ) J

9 9 8牟 对偏差为 ±7 . 图 5示 出了 C管、低肋管管外凝结换热试验结果 .从图中可看出 C管、 低肋 管管外凝结换热系数分别为光 管的6.1倍 和4+8倍 . 在测 量GC管管内冷 却水侧对流换 热试验中,我们采用了C管 管外凝结换热系数内推 管 内对 流 换热 系数 的方法.实 验结果见图

7 .通过拟合试 验数据,可得到GC管管内对流换 热关联式;

^.一

0 1

4 6

3 ・R e ・ (

4 ) 试验点与关 联式在±9%内相 符合适用范围为 :

6 0

0 0<

R e<

2 0

0 0

0 , P r≈

7 .图中可看出Gc管管内的 对流换热系数高于光管2倍 多.光管和GC 管内侧冷却水流动阻力系数的试验结果示于图8.图 中:,一p(D,/L)(2/ :)(1/J,,

).光管的试验 数据同Blassius方程(,:

0 .

3 1

6 4・ 船)相比较 , 最大相对偏差为7.5%.证明了该试验装 置压 力测 量系统的可靠 性.GC管管内流动阻力系数的关联式 为:,=0.4252・如 . . ( 5) 适用范 围为 ;

6 0

0 0<

R e<

4 0

0 0

0 . 关联 式与试验值相对偏 差在 ±

6 % 之内. 在 本试 验范 围内,GC管 内侧 流动阻力系数 平均为光 管的7倍 多.3水平冷凝 强 化传 热 管强 化传 热性能评 价 冷凝 管内侧强化对 流换 热的强化 传热技术的应用会产生两个方面的影 响,即在强化冷凝管 总体 传热 的同 时,管内流动阻 力也 随之增大 . 因此存在一 个强化传 热性 能评价 的同题 . 作者以热力学 第二 定律为基础,在对换热器传热和流动过程进行熵分 析的基础上提出了强化传热性 能评价指标―― 强化传热性能因数(咖).并以此 为评 价判据,对饱和 蒸汽温度为35℃的R儿 工质在低肋管 、 C管、OC管以及 DA C管( 内肋节距 为l2mm) 上凝结换热 , 管内为水对流换热 的冷凝强 化传热管 的传热性 能进行 了评价 . D A C管 为清 华大学开发的冷凝双 侧强化 传热管, 管外 为三维扩展凝结表 面,管内为螺 旋肋 . 其凝结换 热、管内对 流换热 以及 流动阻 力特性 见图

5 、 图

6、图8和图

9 .各冷凝强化 传热管 强化 传热性能 因数的计算结果见 图l0,水的进 口温 度为