圆管外凝结换热系数的预测与实验测定

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1、专业学位硕士研究生学位论文新疆大学论文题目(中文)：圆管外凝结换热系数的预测与实验测定论文题目(外文)：Outertubecondensationheattransfercoefficientofthepredictionandexperimentaldetermination研究生姓名：永珍学位类别：专业学位专业名称：控制工程导师姓名职称：胡申华教授论文答辩日期2015年5月23日学位授予日期2015年月日新疆大学硕士研究生论文摘要由于在全球范围内广泛爆发能源危机，各国纷纷提倡节能降耗。火力发电厂是电力工业中的能

2、耗大户，通过改善火电厂凝汽器的蒸汽凝结换热方式是节能降耗的一种有效途径。凝结方式一般可分为两种：膜状凝结和珠状凝结，后者因可以减少换热面积，降低设备成本而被视为高效的换热方式。因此，本文设计和搭建了高气密性小型实验台，对纯工质（水蒸汽）和混合工质（水-酒精）Marangoni非膜状凝结换热特性规律进行了实验研究。用Nusselt（Gnielinski）关联式确定理论管壁温度并进行了理论分析，最后对三种计算圆管外换热系数的方法进行了比较并对实验误差进行了分析。实验结果表明：凝结换热系数并不随酒精浓度的升高而增大，而是

3、存在最佳的酒精浓度，在最佳浓度附近区域换热系数较高。此外，本文中凝结换热系数的理论值与实验值误差为-40%~+50%，考虑到误差较大，本文进一步比较了两种实验测定方法的误差以验证实验系统可靠性。结果显示两种测定方法的误差在-20%~+20%之间，在合理的误差范围内，说明实验系统可靠、实验数据可信。本文对于该项技术在实际工程中的推广和应用具有一定的指导意义。关键词：小型实验台，Marangoni凝结换热，Nusselt关联式，圆管外壁温度，凝结换热系数I新疆大学硕士研究生论文AbstractDuetotheenerg

4、ycrisiswhichhappenedallovertheworld,countrieshavecalledforenergyconservation.Thermalpowerplantisthemajorenergyconsumerofpowerindustry.Improvingheattransfermodeofcondensersteamcondensationinthecondenserisoneoftheeffectivewaytosaveenergy.Coagulationmodecangenera

5、llybedividedintotwotypes:filmcondensationandbeadedcondensation.Duetothereducedheattransferareaandlowerequipmentcosts,thelatteronewasregardedasanefficientwayofheattransfer.Therefore,asmallexperimentalplatwhichisofhighairtightnesswasdesignedandconstructed,non-fi

6、lmcondensationheattransfercharacteristicsofpureworkingmedium(watervapor)andmixedworkingmedium(waterandalcohol)Marangonifilmwisecondensationheattransfercharacteristicswasstudied.Nusselt(Gnielinski)correlationwasusedtoanalysisthewalltemperature,thentheoutsidewal

7、ltemperatureoftubewasdeterminedbyusingsingleholemethodanddoubleholemethod.Finally,wecomparedthreemethodstocalculatetheheattransfercoefficientoutsidethetubeandanalyzedtheexperimentalerror.Theexperimentalresultsindicatethat:condensationheattransfercoefficientisi

8、ndependentofthealcoholconcentration,butthereisanoptimumconcentrationofalcohol.Inthevicinityoftheoptimumconcentrationrange,heattransfercoefficientpresentsahighvalue.Moreover,theerro