H_(2)O-CO_(2)、H_(2)O-N_(2)、H_(2)O-He水平管外自然对流凝结换热特性研究

作     者：鲁军辉 李俊明 LU Junhui;LI Junming

作者机构：北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044 清华大学能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2022年第73卷第9期

页      面：3870-3879页

核心收录：

学科分类：080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFB0600105) 北京学者计划项目(2015 No.022) 北京市博士后工作经费资助项目(2021-ZZ-112) 北京建筑大学市属高校基本科研业务专项(X21016) 

主　　题：H_(2)O-He H_(2)O-N_(2) H_(2)O-CO_(2) 不凝性气体 水平管 自然对流凝结换热 

摘      要：不凝性气体制约换热设备安全和系统效率,为研究不凝性气体-蒸气于水平管外自然对流凝结换热机理和特性,实验测量了不凝性气体He、N_(2)、CO_(2)质量分数分别为1.16%~18.18%、7.56%~60.86%、11.39%~70.95%,壁面过冷度为5~25 K,总压力为5~101 kPa的H_(2)O-He、H_(2)O-N_(2)、H_(2)O-CO_(2)自然对流条件下水平管外凝结换热特性,对比分析了H_(2)O-He、H_(2)O-N_(2)、H_(2)O-CO_(2)的不凝性气体质量含量、壁面过冷度以及压力因素的影响。压力和壁面过冷度一定,相同质量分数时,实验凝结传热系数与Nusselt理论解的比值(Q/Q_(Nu))由大到小依次为:H_(2)OCO_(2)、H_(2)O-N_(2)、H_(2)O-He;相同摩尔分数时,Q/Q_(Nu)由大到小依次为:H_(2)O-He、H_(2)O-N_(2)、H_(2)O-CO_(2)。相同总压力和不凝性气体质量分数时,H_(2)O-He的Q/Q_(Nu)随着壁面过冷度的增加下降最为缓慢。相同不凝性气体质量分数和壁面过冷度时,H_(2)O-He的Q/Q_(Nu)值最小,其受压力影响最为显著。