疏水涂层对内螺纹强化管表面污垢生长的影响

作     者：万志豪 沈朝 王源 王新雷 WAN Zhihao;SHEN Chao;WANG Yuan;WANG Xinlei

作者机构：哈尔滨工业大学建筑学院黑龙江省寒地城乡人居环境科学重点实验室哈尔滨150001 清华大学建筑学院建筑技术科学系北京100084 伊利诺依大学香槟分校农业与生物工程系美国61801 

出 版 物：《工程热物理学报》 (Journal of Engineering Thermophysics)

年 卷 期：2022年第43卷第9期

页      面：2457-2465页

核心收录：

学科分类：080705[工学-制冷及低温工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：黑龙江省自然科学基金优秀青年项目(No.YQ2020E019) 国家自然科学基金(No.52106203) 

主　　题：疏水涂层 内螺纹强化管 混合污垢 涂层热阻 综合热阻 

摘      要：内螺纹强化管在增强换热的同时,其结垢潜力相比于光管也大幅提高。通过在换热表面涂覆疏水涂层,可以降低污染物与表面间的相互作用力,从而抑制污垢生长。一般地,涂层材料导热性能较差,该特性在现有研究中未得到有效考虑。本文测试了洁净状态下3根涂层强化管的热工水力特性,发现表面改性后系统循环压降普遍升高,强化管总传热系数下降了25%~44%。考虑到涂层为一种特殊“污垢,类比污垢热阻的计算方法,求得涂层热阻。参考实际工程工况,在0.9 m·s流速下,开展了近1000 h的混合污垢实验,结果表明低表面能的涂层强化管其诱导期显著延长,但不同涂层的抑垢效果各异。其中,涂层B强化管在结垢后其综合热阻仍小于无涂层强化管,具有实际应用价值。