有相变传热系数的计算选编课件.ppt
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- 关 键 词:
- 相变 传热系数 计算 选编 课件
- 资源描述:
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1、大空间自然对流传热大空间自然对流传热蒸汽冷凝时的对流给热蒸汽冷凝时的对流给热保温层的临界直径保温层的临界直径1、大空间自然对流传热过程、大空间自然对流传热过程0(Pr)nCGrd各种情况下的各种情况下的C、n及特征尺寸及特征尺寸d0的取值见书上附表的取值见书上附表4.3.2。水蒸汽冷凝传热是工业上应用最为广泛的一种加热方式。研究水蒸汽冷凝传热的规律,有效提高水蒸汽的传热效率,可以达到能源充分利用的目的。水蒸汽冷凝是一种常见的自然现象,例如水蒸汽在玻璃杯壁面上的凝结、冬季水蒸汽在玻璃窗上的凝结现象。l2 蒸汽冷凝传热过程蒸汽冷凝传热过程蒸汽冷凝换热器蒸汽冷凝换热器1列管式换热器水蒸汽水蒸汽入口入
2、口物料入物料入口口冷凝液冷凝液出口出口物料出物料出口口蒸汽冷凝传热规律板式换热器水蒸汽水蒸汽入口入口物料入物料入口口冷凝液冷凝液出口出口物料出物料出口口蒸汽冷凝换热器蒸汽冷凝换热器2蒸汽冷凝传热规律 冷凝液膜描述冷凝液膜描述:知识回顾:知识回顾:导热速率与壁面厚度成反比;导热速率与壁面厚度成反比;稳态传热时,对流传热的传热速率稳态传热时,对流传热的传热速率取决于层流底层的导热速率;取决于层流底层的导热速率;层流底层越薄,传热系数越大层流底层越薄,传热系数越大蒸汽冷凝传热规律温度变化特点:温度变化特点:蒸汽内部的温度均一,为饱和温度;蒸汽内部的温度均一,为饱和温度;温度变化主要集中在液膜内温度变
3、化主要集中在液膜内。TsTwTsTw垂直壁面垂直壁面(竖板竖板or竖管竖管)上的冷凝传热系数变化规律上的冷凝传热系数变化规律Q层流层流湍流湍流(液膜流动液膜流动)L(传热系数传热系数)层流区,液膜内的传热以导热方式导热方式进行湍流主体,对流传热;层流底层,导热层流膜厚增加,传热系数减小流体湍动程度越大,层流底层厚度越薄层流底层厚度增加,传热系数减小蒸汽冷凝传热规律TsTw由上述分析可知:冷凝液膜层流层或层流底层越薄,蒸汽冷凝的传热系数越大强化蒸汽冷凝传热的措施:减少冷凝液膜层流层或层流底层的厚度设法获得设法获得滴状冷凝滴状冷凝,如,如在冷凝壁面上生成疏水涂层,可提高传热系数在冷凝壁面上生成疏水
4、涂层,可提高传热系数10倍左右倍左右;高速蒸汽喷射壁面,高速蒸汽喷射壁面,将液膜吹薄将液膜吹薄;在传热壁面上开纵向凹槽在传热壁面上开纵向凹槽冷凝液借重力顺槽下降冷凝液借重力顺槽下降;沿纵向装金属丝沿纵向装金属丝or直翅片,直翅片,加快冷凝液的下流速度加快冷凝液的下流速度。蒸汽冷凝传热规律简化假设:简化假设:竖壁面竖壁面TW=const.壁面上液体温度壁面上液体温度=TW;汽、液界面处温度为汽、液界面处温度为TS;冷凝过程中,冷凝液物性冷凝过程中,冷凝液物性、=const.;特点:层流特点:层流热量主要以热传导方式穿热量主要以热传导方式穿过液膜。过液膜。可在简化前提下,通过解析方法推可在简化前提
5、下,通过解析方法推导出导出 计算式计算式实验修正。实验修正。L1)液膜呈层流)液膜呈层流(Re2100)时的时的对流传热系数对流传热系数蒸汽的密度远小于液体的密度蒸汽的密度远小于液体的密度v2100)时的对流传热系数时的对流传热系数 目前,还目前,还完全依靠实验完全依靠实验测得测得.水平管外的冷凝水平管外的冷凝 因管径通常较小因管径通常较小蒸汽在水平管外冷凝时,液膜一般呈层流状态。蒸汽在水平管外冷凝时,液膜一般呈层流状态。1)单根水平管外层流膜状冷凝单根水平管外层流膜状冷凝4/1032725.0Tdg平均4/1064.0dL垂直水平d0:管外径:管外径2)水平管束外对流传热系数水平管束外对流传
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