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竖直窄环隙通道内的强迫对流换热
2015年06月12日 08:11 中国换热器网
  范围内进行了单侧加热强迫对流换热实验研究。  2实验元件与实验装置实验元件由根不同几何尺寸的不锈钢管89丁1相互套装组成构成外环隙中间环隙和内圆管个通道,在环隙流道的个截面上采用型点支撑结构以保证管与管之间的同心定位。实验元件竖直安装在实验回路上,有效换热长度1350mm.回路系统由两个回路组成,工作介质是水。其中回路工作压力为6,回路工作压力为常压,详细情况文献4.进行实验的种中间环隙宽度分别为9,1.4和2.4mm,有关物性参数按流体进出口平均温度计算,所用仪进行了专门标定。  热传质多相流及核动力装置性能研究。  1.回路内管水的流向2.回路水的流向3.回路外坏水的流向3实验过程与数据处理实验时,关闭回路侧的个支路,维持另支路的流量和入口温度不变,换热达到稳定时记录回路的流量和进出口温度。  由于流道的特殊结构,无法直接测量中间环隙间接计算得到的,即先根据测量值按对数平均温差求出总传热系数利用以廿仙况公式得到回路侧的努谢特数在此基础上,按下式分离回路侧的换热系数为了提高回路侧换热系数的测量精度,回路侧保持了较高的流速,回路侧的换热系数比*达到233倍,在紊流区*低也达到2倍。这样,既使回路侧的换热系数汁算得不是很准确,也不会对分离回路侧换热系数产生很大影响。同时,由于回路侧进出口温差达到几十度,因此换热量的计算也具有较精度。对于结果分析中所用到的回路侧换热温差和壁面温度都是根据牛顿冷却公式反推得到的。  4实验结果及分析验结果,中同时还绘出了式1的计算结果及常用的层流换热计算公式和过渡区换热计算公式环隙流道内数的变化趋势是致的,数随流道间隙的增大而增加。在丑616,0时,换热呈现紊流换热特征,但比乃万公式的计算结果低。  当雷诺数丑6达到104时,内侧加热和外侧加热的实验值分别比乃5公式的计算结果约低22和32,这时不同流道间隙尺寸的影响不很明显。在价1600的区间内,首先是换热呈现出比较复杂的变化规律,而从这种多变件随着流道间隙的增加时显得越来越明显。而当流道间隙小至9热规律的多变特性已不明显,这时即使在低甫诺数区也主要现为紊流换热的特征,没存明显的过渡区和员流换热;其次在换热能力方面,当只6数相讨比较大时,数比按公式3计算的值高,即换热存所增强。而1开6数足够低时,数会大欠低于式3的计算值,换热能力明,降低。  窄通道内换热规律的多变性还可以进步从换热温差的变化上看得更加清楚4.按普通流道分析,当开,档褪保,草然对流的影响增强,特别是在层流区,换热系数应得到明,提高。但从4,以下时,随着自然对流影响的增强,换热系数急剧下降,换热温差明显提高。在丑6数高于4,以上区域,自然对流的影响逐渐变得不明显,换热系数5结论窄隙流道内的强迫对流换热在低雷诺数区具有与普通流道不同的多变特性,换热性能随流道间隙的减小而下降。而在雷诺数区时,流道尺度的影响减弱,换热性能与普通流道相近。  窄隙流道使紊流换热区域扩大,也常常使换热性能下降。当流道间隙小于1.0mm时,换热没有明显的过渡区和层流区,可以统按紊流换热规律计算。  较宽几何参数和雷诺数范围内对实验数据进行较好的关联,使不同换热区间的换热按统的公式计算成为可能。  刚,吴洪涛,黄素逸等。套管式蒸汽发生器沸腾传热实李兆俊,阎吕琪,孙忠宁。肓流蒸发器换热元件单相对流传热的实验研究。哈尔滨工程大学学报,2000,2153235和换热温差的变化趋势也逐渐恢复正常。由于水工质受温度影响*大的物性参数是动力粘度,因此,有理由认为窄环隙流道内特殊的换热特性与换热温差造成的动力粘度变化有关。同时也应该注意到,对于窄隙通道内的换热,当丑6数较低时,流道进出口的温差很大,本文实验进出口温度之比*大时达到4.3,使得流道出口的办数比入口显著增加,进而引起换热的,强,即,加流道进出口温差应该对换热有利。由于在稳定流动时换热与温差的关系别为流道进出口雷诺道进出口动力粘度;质量流量流道截面积和流道当量直径。  因而,流道进出口温差对换热的影响也可归结为动力粘度化所产生的影响。  上述分析明,换热温差造成的流体动力粘度变化对换热具有削弱和加强的双重作用,于是窄环隙流道内强迫对流换热的计算关联式应具有如下的利用全部实数数据,按*小乘法进行多元线件回归可以得到内侧加热实验范外侧加热矣验范围丈7式8的计算值与实验结果的符合情况6.可以看出,者间符合较好。内侧加,时,计算值与实验值间的偏差小于±19;外侧1口热时,偏差在18,+2,之间。
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