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波纹管冷凝强化传热机理

[作者:奥光] [日期:21-01-14] [热度:]

    波纹管结构如图l所示。与外径相同的普通直管相比,其强化传热有两个特点:①面积增加;②由于冷凝液膜减薄,使传热系数提高。其中后者起主要的强化传热作用。
    由于波纹管波纹表面曲率很小,冷凝液膜受表面张力的影响较大,表面张力在液膜上引起由波峰至波谷的附加压差,液膜流型受表面张力引起的压差和重力的共同作用。为提高冷凝传热强化效果,要求表面张力作用大于重力作用。对于水平放置的波纹管,当表面张力远大于重力时,冷凝液膜流型主要受表面张力控制。此时,波纹上下表面液膜流型相似,液膜均沿波纹表面由波峰流入波谷底部,使波峰区液膜变薄,大大减小了热流通过波峰区表面的热阻,强化了传热。波峰区的冷凝是膜状的,但传热系数却在珠状传热系数范围内。波谷区底部汇集整个波纹表面冷凝液,重力作用远大于表面张力作用,在重力控制下冷凝液沿环向壁面向下流动,通过波谷底部的热流很小。

    在表面张力和重力共同作用下,冷凝液膜流型较为复杂,难以准确判断。通常把液膜流型简化为重力控制与表面张力控制冷凝两类。光管受重力控制,可根据Nusselt理论计算;波纹管表面张力远大于重力,Nusselt理论计算式不再适用。

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