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交叉缩放椭圆管颗粒污垢特性的实验研究

王景涛  
【摘要】:污垢的存在会大大影响换热器的换热效率。交叉缩放椭圆管因其特殊的内部结构能够大幅度的提高换热效果,所以被广泛应用于工业生产中。对于交叉缩放椭圆管传热特性的研究很多,但是对其污垢特性却涉及很少。本文将以纳米颗粒污垢及纳米颗粒与碳酸钙组成的混合污垢为研究对象,分析了它们对交叉缩放椭圆管污垢特性的影响。 首先,为探讨纳米氧化镁颗粒在交叉缩放椭圆管中的污垢特性,对不同颗粒粒径、颗粒浓度、工质流速和温度下交叉缩放椭圆管的污垢特性进行了实验研究。实验结果表明:在相同的工况下,颗粒粒径越小,结垢速率越快,污垢热阻渐近值越大。随着颗粒浓度的增加,结垢速率加快,污垢热阻渐近值明显增大;随着流速的增加,污垢热阻渐近值和结垢速率都有所降低;污垢热阻渐近值随着实验管段入口温度的升高而降低。 其次,为了探讨混合污垢中析晶与纳米颗粒间相互影响的规律,实验研究了交叉缩放椭圆管中混合污垢特性,考察了工质参数和运行工况的影响。结果表明,碳酸钙对混合污垢的结垢有一定抑制作用;随着碳酸钙浓度的增大,混合污垢热阻的渐近值和结垢速率都随之减小;随着纳米氧化镁颗粒浓度的增加,混合污垢的结垢速率加快,污垢热阻渐近值增加;随着流速的增加,混合污垢热阻渐近值和结垢速率都有所降低;污垢热阻渐近值随着入口温度的升高而降低。


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