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水平管内低压蒸汽冷凝现象的研究

尹铭  
【摘要】: 结合蒸发式冷凝器的设计,对水平管内低压蒸汽冷凝现象进行了实验研究。考察了冷却水流量、温度恒定条件下热流密度、蒸汽压力、蒸汽流速对冷凝传热膜系数及总传热系数的影响关系,同时考察了总传热温差、蒸汽进出口温差及压差随热流密度变化的关系。发现水平管内低压蒸汽冷凝过程与常压条件下蒸汽冷凝过程相同,管内冷凝传热膜系数、总传热系数随热流密度、蒸汽压力的增大而增大,但热流密度、蒸汽压力对低压蒸汽冷凝有着更为显著的影响,管外冷却水流量对其影响并不明显。应用两相界面理论分析了汽液界面热阻在水平管内低压蒸汽冷凝过程中所起的作用,发现实验范围内汽液界面热阻不可忽略,且其对冷凝传热过程的影响随蒸汽压力的增大而减弱。水平管内低压蒸汽冷凝的管内冷凝传热膜系数与努塞尔特理论计算值有一定的关系,表明蒸汽动能和重力势能相对大小的无因次参数η对其有显著影响。关联出了相应的水平管内冷凝传热膜系数的计算式,计算值与实测值的偏差在±15%以内。


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