对蒸发式冷凝器管外流体流动与传热传质强化

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1、万方数据第29卷第10期2008年10月工程热物理学报JOURNALOFENGINEERINGTHERMOPHYSICSV01．29．No．10Oct．．2008蒸发式冷凝器管外流体流动与传热传质强化蒋翔朱冬生唐广栋钱颂文(华南理工大学化学与化工学院，传热强化与过程节能教育部重点实验室，广东广州510640)摘要蒸发式冷凝器是一种高效散热设备，能源危机和水环保促进了它的应用。提出了扭曲管强化管外水和窄气流动及传热传质．测试r圆管、椭圆管、扭曲管等三种水平管蒸发式冷凝器的流动与传热传质性能，结果表明，扭曲管间为有

2、序的可控制水流，分布均匀，脱落速度快，更易形成柱状流，管表面水膜厚度比现有圆管和椭圆管小；传热传质系数随冷却水喷淋密度及风速的增大而增大，但冷却水喷淋密度增大至一定值后，对传热传质系数基本没有影响；扭曲管的传热传质系数高于椭圆管，特别是圆管，总结了扭曲管传热传质系数经验式。关键词蒸发式冷凝器；传热传质；气液两相流；强化传热；扭曲管中图分类号：TKl24；TQ021．3文献标识码；A文章编号：0253-231X(2008)10--1698-05ENHANCEDFLoWANDHEAT—MASSoFEVAPoRATI

3、VECoNDENSERJIANGXiangZHUDong-ShengTANGGuang-DongQIANSong-Wen(TheKeyLaboratoryofEnhancedHeatTransfer&EnergyConservation，ChemicalandEnergyEngineeringInstitute，SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzbou510640，China)AbstractTheenergycrisisandwaterconservationact

4、ivitieshavepromptedareviewofevaporativecondenserasaneffectivemeansofcoolingtechnology．Atwist—tubetoenhancetheflowandheat—masstransferwasproposed，andair—waterflowingcharactersandheat—masstransferperformancewereinvestigatedincomparisonwiththeexistingroundedtub

5、eandellipticaltube．Theresultsindicatethatthetwist—tubegetbetterwaterfilmdistributionbetweenthetubes，thesprayedwatercouldfullycoverthecoilareaandthewaterfilmwouldbecomethinner．Thesprayedwaterflowingrateandairflowvelocityhaveanimportantinfluencetotheheat—masst

6、ransfercoefficients．Tlleheat—masstransfercoefficientsareincreasedwiththeairflowvelocityandsprayedwaterflowingrateafteritreachestheminimumsprayedflowingrate．Incontrasttoroundedtubeandellipticaltube，ithashigherheatandmasstransfercoefficientsinatwist—tubeexchan

7、ger．Finally,viaregressionanalysisoftheexperimentaldata，thecorrelationequationsforcalculatingtheheattransferandcoefficientofevaporativecondenserareobtained．Keywordsevaporativecondenser；heatandmasstransfer；gas—liquidtwo-phaseflow；enhancedheattransfer；twistedtu

8、be0引言冷却散热设备广泛应用于动力、冶金、石油、化工、建筑、制造、航空、电子、食品、纺织、医药等工业过程，在制冷装备中更是有举足轻重的作用．蒸发式冷凝器将冷却塔和冷凝器合二为一，省去了大功率的冷却水泵，同时相对于风冷和水冷式冷凝器可分别降低冷凝温度3-,,50C和5,,alloC，降低压缩机运行能耗9％一30％【l

9、．在应用研究方面，研究表明相对于风冷或水冷凝式系统，蒸发式冷凝系统可