纯蒸汽在竖直管内非完全冷凝换热特性的实验研究

作     者：刘佳宝 曹夏昕 杨培勋 Liu Jiabao;Cao Xiaxin;Yang Peixun

作者机构：哈尔滨工程大学黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室哈尔滨150001 

出 版 物：《核动力工程》 (Nuclear Power Engineering)

年 卷 期：2024年第45卷第2期

页      面：72-81页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082701[工学-核能科学与工程] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(11975085) 

主　　题：竖直管 纯蒸汽 非完全冷凝 膜状凝结 环状流 冷凝换热系数 

摘      要：为研究纯蒸汽在竖直管内非完全冷凝的换热特性,使用内径为25 mm的换热管进行实验,入口压力为0.1~0.3 MPa,蒸汽质量流速为12~70 kg/(m^(2)·s)。研究了入口压力、质量流速和质量含气率对管内平均和局部冷凝换热系数的影响,判别了冷凝过程中液膜流态,分析了液膜湍流度和液滴夹带对竖直管内冷凝换热的影响。结果表明:冷凝换热系数随着质量流速和质量含气率的增大而增大,竖直管的冷凝换热系数随着入口压力的升高而降低。实验中的液膜流型主要在过渡流区间,液滴夹带的发生使局部冷凝换热系数提高。对比4种环状流冷凝换热关系式计算结果发现,Shah的经验关系式基本偏差在±30%以内,平均绝对偏差(MAD)为18.91%。基于实验数据提出的经验关系式,其计算值和实验值基本偏差在±10%以内。