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雷诺数关系式对膜状凝结湍流区传热计算的影响

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原子能科学技术 2017年第7期51卷 1181-1187页

作者：彭银波张亚军李卫华肖秀吴磊清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

膜状凝结现象广泛存在于核电站安全壳和稳压器中。关于膜状凝结液膜湍流区的传热模型,目前未明确辨析基于质量和能量关系的两种雷诺数关系式的差别。本文针对管外纯蒸汽自然对流膜状冷凝传热,定量地分析雷诺数关系式对膜状凝结液膜湍流... 详细信息

膜状凝结现象广泛存在于核电站安全壳和稳压器中。关于膜状凝结液膜湍流区的传热模型,目前未明确辨析基于质量和能量关系的两种雷诺数关系式的差别。本文针对管外纯蒸汽自然对流膜状冷凝传热,定量地分析雷诺数关系式对膜状凝结液膜湍流区传热计算的影响。基于液膜湍流区修正项的一般性假设,推导了膜状凝结湍流区传热系数的表达式。同时,分别与雷诺数关系式Remass和Reenergy联立,求解得到不同雷诺数关系式之间以及对应的膜状凝结传热系数之间的关系。分析表明:受普朗特数Pr的影响,在膜状凝结液膜湍流区,雷诺数关系式Remass和Reenergy差别明显,并存在关于Pr的分界点。基于Remass和Reenergy得到的膜状凝结平均传热系数及其相对偏差是Re和Pr的非线性函数。当0.11 600时,基于Reenergy和Remass得到的膜状凝结平均传热系数相对偏差在-60%和+60%之间。通过实验和理论验证,在膜状凝结液膜湍流区基于Reenergy得到的膜状凝结传热系数更加准确。

关键词：膜状凝结雷诺数传热系数湍流

管束效应对HFC245fa与HCFC123膜状凝结换热影响

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机械工程学报 2012年第4期48卷 129-135,145页

作者：马志先张吉礼孙德兴哈尔滨工业大学市政环境工程学院哈尔滨150090 大连理工大学建设工程学部土木学院大连110024

建立试验系统、改进试验方法,试验研究HFC245fa与HCFC123在光管与3种强化换热管(2D-A,3D-A与3D-B)管束外冷凝换热特性。试验管束由4列排深为5排的列管构成,换热管公称外径为19.05 mm、有效换热长度为500 mm。试验中,利用改进的Wilson图... 详细信息

建立试验系统、改进试验方法,试验研究HFC245fa与HCFC123在光管与3种强化换热管(2D-A,3D-A与3D-B)管束外冷凝换热特性。试验管束由4列排深为5排的列管构成,换热管公称外径为19.05 mm、有效换热长度为500 mm。试验中,利用改进的Wilson图解法获得水侧对流传热系数,通过轮转试验方法消除管束试验中各试验管换热本构差异等因素对管束效应测试分析的影响。试验结果表明,Kern模型预测值与HFC245fa与HCFC123光管管束外凝结换热结果偏差随试验热通量升高而增大;管束效应对光管与三维表面强化管(3D-B)凝结换热影响比其对二维表面低肋管(2D-A)影响显著;管束效应对HFC245fa在3D-B管外凝结换热影响在n>3后超过Nusselt管束模型预测值;HFC245fa在3D-B管束外凝结换热性能随管排深度的变化规律与其在光管管束外的变化规律及Nusselt模型显示规律明显不同。

关键词：管束效应膜状凝结水平管束

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水平微细圆管内膜状凝结换热特性的研究

工程热物理学报 2006年第4期27卷 652-654页

作者：安刚李俊明张会勇王补宣清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室清华大学热能工程系北京100084

实验研究了微细圆管内凝结换热特性,实验中采用四种不锈钢管,其内径范围为289-997μm。基于实验结果, 分析了换热温差、蒸汽进口雷诺数Rein和管径对管内膜状凝结换热系数的影响,发现温差对管内膜状凝结换热的影响很小, Nu随蒸汽进口雷诺... 详细信息

实验研究了微细圆管内凝结换热特性,实验中采用四种不锈钢管,其内径范围为289-997μm。基于实验结果, 分析了换热温差、蒸汽进口雷诺数Rein和管径对管内膜状凝结换热系数的影响,发现温差对管内膜状凝结换热的影响很小, Nu随蒸汽进口雷诺数Rein增加而增大,随管径减小而降低,而对流换热系数随管径减小而显著增大。

关键词：微细圆管膜状凝结换热影响因素

层流波动区膜状凝结雷诺数关系式对传热计算的影响

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原子能科学技术 2015年第B05期49卷 214-219页

作者：吴磊刘洋贾海军马喜振清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

在核电站安全壳和稳压器中存在膜状凝结现象。液膜的雷诺数关系式是膜状凝结传热计算的基础,有分别基于质量和能量的两种关系式形式,前人工作中未具体研究这两种关系式的差别。针对管外纯蒸汽自然对流膜状冷凝传热,本文通过求解液膜传... 详细信息

在核电站安全壳和稳压器中存在膜状凝结现象。液膜的雷诺数关系式是膜状凝结传热计算的基础,有分别基于质量和能量的两种关系式形式,前人工作中未具体研究这两种关系式的差别。针对管外纯蒸汽自然对流膜状冷凝传热,本文通过求解液膜传热关系式和不同雷诺数关系式组成的联立方程,分别得到在光滑的和有波动的液膜层流区基于质量和能量关系的雷诺数表达式。分析表明:在光滑液膜层流区域,基于质量和能量关系得到的雷诺数具有等价性,计算得到的传热系数相等;在有波动液膜层流区域,基于质量关系得到的雷诺数Re_(mass)较能量关系得到的雷诺数Re_(energy)偏小,且计算得到的平均传热系数最大偏差可达30.3%。通过与实验数据比较,验证了基于Re_(energy)计算得到的平均传热系数在层流波动区域更加准确。

关键词：膜状凝结雷诺数传热系数自然对流

垂直布置B30波槽管管外膜状凝结的实验研究

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热能动力工程 2005年第2期20卷 142-144,157页

作者：照日格图黄渭堂刘锋哈尔滨工程大学动力与核能工程学院黑龙江哈尔滨150001

在略高于大气压的凝结条件下,对垂直布置波槽管管外膜状凝结换热进行了实验研究。实验结果表明:垂直布置时波槽管具有一定的强化传热效果,在实验范围内,最佳波槽管的总传热系数约比光管提高27%～43%,而阻力系数约为光管的2.94～3.48倍,... 详细信息

在略高于大气压的凝结条件下,对垂直布置波槽管管外膜状凝结换热进行了实验研究。实验结果表明:垂直布置时波槽管具有一定的强化传热效果,在实验范围内,最佳波槽管的总传热系数约比光管提高27%～43%,而阻力系数约为光管的2.94～3.48倍,垂直布置的强化传热效果不如水平布置的好。通过对实验数据的回归分析,得到了垂直管管内对流换热、管外凝结换热及阻力系数的实验关联式。

关键词：波槽管垂直强化传热膜状凝结

含不凝性气体的蒸汽沿垂直平板作膜状凝结放热的实验研究

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天津大学学报 1982年第4期 9-14页

作者：魏保太

含不凝性气体蒸汽的凝结问题是冷凝放热研究的薄弱环节,尤其缺乏基础性实验研究。本文介绍R-113—空气系膜状凝结放热的实验研究结果,并与理论分析进行比较。首先用纯蒸汽进行实验,以Nusselt理论值检验装置的精度。在同样温度条件下进... 详细信息

含不凝性气体蒸汽的凝结问题是冷凝放热研究的薄弱环节,尤其缺乏基础性实验研究。本文介绍R-113—空气系膜状凝结放热的实验研究结果,并与理论分析进行比较。首先用纯蒸汽进行实验,以Nusselt理论值检验装置的精度。在同样温度条件下进行不凝气实验。结果表明:装置达到了设定的各项条件和要求,实验值与分析解计算值很相符合。使理论解的正确性和准确度得到了证实。

关键词：不凝性气体膜状凝结实验研究

圆锥槽结构强化低压水蒸气的膜状凝结实验研究

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低温工程 2021年第5期 28-32,60页

作者：丁晟全晓军林涛沈天闰上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

通过在冷凝面上构造圆锥槽结构,使冷凝液膜内部形成结构梯度,利用圆锥槽内冷凝液膜产生的轴向拉普拉斯压差使冷凝液自发向圆锥槽半径减小的方向运动,实现冷凝液快速排出,从而强化低压蒸气膜状凝结。实验结果表明,冷凝流量较小时,圆锥槽... 详细信息

通过在冷凝面上构造圆锥槽结构,使冷凝液膜内部形成结构梯度,利用圆锥槽内冷凝液膜产生的轴向拉普拉斯压差使冷凝液自发向圆锥槽半径减小的方向运动,实现冷凝液快速排出,从而强化低压蒸气膜状凝结。实验结果表明,冷凝流量较小时,圆锥槽内凝结液膜能快速排出,膜状凝结换热得到增强,而光滑表面由于接触角滞后造成冷凝液块钉扎在冷凝面,造成传热热阻增大,凝结换热恶化;而在较大冷凝流量下,圆锥槽表面冷凝液膜变厚,液膜内部轴向压力梯度减小,轴向输运能力减弱,光滑表面冷凝液块脱离频率增加,同时合并路径上的其他液块与液珠,加快表面更新频率,造成蒸气在光滑表面的冷凝速率略大于圆锥槽表面。

关键词：低压凝结膜状凝结结构梯度自驱动

空气存在时水平螺旋管外膜状凝结换热的实验研究

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动力工程 1991年第4期11卷 10-16页

作者：朱长新章燕谋西安交通大学

本文用电导法测量了不同空气含量下凝结液膜厚度的分布.用实验方法研究了空气存在时凝结换热的传热特性,得到不同空气含量下凝结换热的变化规律,为生产实际和进一步研究提供了依据.

关键词：螺旋管膜状凝结换热换热器

雾的形成对蒸气和不凝性气体混合物的强迫对流膜状凝结换热的影响

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高校化学工程学报 1989年第1期3卷 75-84页

作者：王朝阳屠传经浙江大学热物理工程系

本文研究了雾的形成对饱和蒸气和不凝性气体混合物的强迫对流膜状凝结时传热、传质的影响,提出了以两相边界层内液滴质量成分Y_(?)为表征雾的影响参数。通过通用模型的建立,分析了液滴存在时气相传热传质的机理,获得了气相传热传质系数... 详细信息

本文研究了雾的形成对饱和蒸气和不凝性气体混合物的强迫对流膜状凝结时传热、传质的影响,提出了以两相边界层内液滴质量成分Y_(?)为表征雾的影响参数。通过通用模型的建立,分析了液滴存在时气相传热传质的机理,获得了气相传热传质系数和液滴平均质量成分与冷凝条件之间的解析关系式。计算结果表明,雾的形成对蒸气传质系数影响较小,而对混合物显热对流换热系数影响较大。本文理论值与文献中数值解也较吻合。

关键词：膜状凝结强迫对流不凝性气体传热传质对流换热系数液滴质量成分传质系数换热面膜状冷凝