管内与波纹板通道内冷凝传热和压降关联式VIP免费

技术综述收稿日期:2003212225作者简介:赵镇南(19462),男,浙江慈溪人,教授,从事强化传热和热交换器等方面的研究。文章编号:100027466(2004)0320051205管内与波纹板通道内冷凝传热和压降关联式赵镇南,郝睿(天津大学热能工程系,天津300072)摘要:介绍并分析了现有国内外文献中比较常见的几类针对管内与波纹板通道内冷凝传热与压降计算的关联式,指出了影响管内与波纹板通道内冷凝传热和压降性能的几个最主要的参数,其中冷凝全程积分平均干度是决定圆或者非圆冷凝通道压降的重要因素,对冷凝换热的工程设计具有指导意义。关键词:冷凝器;冷凝;传热;压降;波纹板通道中图分类号:TQ051.502文献标识码:ACorrelationsofcondensationheattransferandpressuredropinsidecirculartubesandcorrugatedplatechannelsZHAOZhen2nan,HAORui(ThermalEnergyEngineeringDept.,TianjinUniversity,Tianjin300072,China)Abstract:Thecorrelationsforcalculationofcondensationheattransferandpressuredropinsidethecirculartubesandcorrugatedplatechannels,thatareavailableinpresentpublications,areintroducedandanalyzed.Themostimportantfactorsthataffecttheperformancesofcondensationsheattransferandpressuredropinsidethecirculartubesandcorrugatedplatechannelsarepointedout.Especially,thedependenceofthepressuredropinsidetubesornon2circularchannelsontheintegratedmeancontentalongtheentirecondensationpathisemphasized.Theresultsofpresentpaperhavecertaininstructionalsignificancetoengineeringde2signsofthecondensationheattransfer.Keywords:condenser;condensation;heattransfer;pressuredrop;corrugatedplatechannel符号说明cp———比定压热容,J/(kg·K)r———汽化潜热,kJ/kgd———直径,mr′———修正的汽化潜热,kJ/kgf———摩擦因数R———压比,密度2粘度比的平方根G———质量速度,kg/(m2·s)Re———雷诺数h———对流传热系数,W/(m2·K)t———温度,℃ΔH———进出口焓差,kJ/kgx———干度Ja———雅各布数X———马丁内利参数L———流程长度,mρ———密度,kg/m3Nu———努塞尔数ΦL———马丁内利参数Ph———相变数di———管道当量直径,mPr———普朗特数Δt———冷凝温差,℃Δp———压降,Pa下角:l为液相,v为汽相,1为入口,2为出口。第33卷第3期2004年5月石油化工设备PETRO2CHEMICALEQUIPMENTVol133No13May2004以板式和板翅式冷凝器为代表的波纹通道内的强迫流动凝结传热在化工、石油、集中供热和制冷空调行业中应用十分广泛。近年,当量直径在2mm以下的铝制挤压成型多通道微尺度内肋管作为1种崭新的通道结构在制冷剂强化凝结传热研究领域里出现,并引起很多学者的研究兴趣[1～3]。圆管内和波纹通道内的凝结换热及压降规律本身比较复杂,涉及的影响因素很多。虽然采用这类通道的冷凝器已经在工程上大量使用,但是对其中的冷凝传热和压降规律的了解仍有待深入。在冷凝器设计中,冷凝侧计算关系式的形式多种多样,影响因素亦各不相同,这种状况对准确预计冷凝传热设备的传热和压降性能以及设计的可靠性都产生了不利的影响。因此,正确理解并把握这类通道中冷凝传热和压降的类型、机理及规律对指导工程设计具有十分重要的意义。文中结合笔者所进行的冷凝传热实验,对现有文献中的各种冷凝传热与压降计算关联式进行分析和比较,从而得出对冷凝传热工程设计有指导意义的基本结论。1强迫流动冷凝传热关联式只要蒸汽核心有足够高的速度,通道内强迫流动凝结的形态一般为环状流,即液膜呈环形附着在管的内壁面上。多数管内凝结传热计算均基于这种模型,较著名的计算关系式有蒸汽剪切力占据主导地位的计算式、基于单相换热加两相流修正因子的计算式以及基于当量雷诺数的计算方法。蒸汽剪切型冷凝模型的代表作是Carpenter和Colburn于1951年发表的论文,该模型认为此时主导热阻在液膜的层流底层,同时由于蒸汽的强剪切导致液膜提早进入湍流状态[4]。单相换热加两相流修正因子的模型用得比较广,其主要代表是Shah、Boyko和Kruzhilin[5,6]。当量雷诺数方法最初由Ak2ers等人提出[7],但它严重低...