PDF《常温小温差下的分离式热管换热器充液率研究》

25 2011年第 1期 (总第 342期)节能ENERGY CONSERVAT I ON

2 2分离式热管充液率计算 式(1)中的充液率也可表示为: R = m v /Ve ( 3) 式中: m 充入的工质质量, kg ;

v 液相工质比体积, kg/m

3 . 设蒸发器长度为 L, 干度为 xL, 管内径为 D. 距蒸发器入口 l处的工质干度为 x, 则: qm r= q D l ( 4) 式中: qm、 qm 管内总流量和气相流量, kg /s . 则汽化的工质质量流量为: qm = q D l /r ( 5) 设蒸发器出口干度为 xL, 蒸发器总长为 L e, 则 蒸发器汽液总的质量流量为: qm = ( q DLe ) /(xL r) ( 6) 则在 l处的干度为: x = qm /qm = ( l xL ) /L ( 7) 由式 (

7 )可见蒸发器中 x 沿管长 l呈线性变 化, 同理可推知冷凝器中工质变化也呈线性变化. 因此蒸发器内工质质量为: m e = L

0 A e v dl = X0

0 A e

1 x v + (

1 - x ) v L e xL dx = A eLe lnv - ln( v xL + v - v xL ) xL (v - v ) ( 8) 类似地, 冷凝器内工质质量为: m c = A cLc lnv - ln( v xL + v - v xL ) xL (v - v ) ( 9) 上升管和下降管中无相变, 即其中工质干度分 别为 xL 和0,工质质量分别为: m v = AvLv xLv + (

1 - xL )v ( 10) m

1 = A lL l /v ( 11) 因此热管的总充液量为: m = m e + m c + m l + m v ( 12) 式中: A e、 Ac 蒸发器、 冷凝器管内截面积, m

2 ;

Av、 A l 上升管、 下降管管内截面积, m

2 ;

v 、 v 饱和蒸汽、 总工质比体积, kg /m

3 ;

L e、 L c 蒸发器、 冷凝器管总长度, m;

L v、 L l 蒸发器、 冷凝器管总长度, m;

m e、 m c 蒸发器、 冷凝器的工质质量, kg;

m v、 m l 上升管、 降液管的工质质量, kg. 当热管工作温度为

30 时, 按式 ( 12) 可算........