圆管内凝结液膜分布及换热特性研究

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2、ｋ．２０１４＃１２＾■■Ｈｉｉｇ：．；．■华北电力大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕±学位论文《圆管内凝结液膜分布及换热特性研巧》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕±学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除己注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均己在文中＾＾明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：＾日期：案年３月／日日华北电力大学硕±学位论文使用授权书《圆管内凝结液膜分布及换热特

3、性研究》系本人在华北电为大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成的硕±学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论义的研究内容不得其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阔。本人授权华北电力大学，可臥采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可公布论文的全部或部＂分内＂容。本学位论文属于（请在上相应方框内打Ｖ）：保密□，在年解密后适用本授权书／不保密回作者签名；曰期：年＾月／。曰导师签名日期：心＾

4、手年今序￡＇。日国内图书分类号：TK124学校代码：10079国际图书分类号：621.3密级：公开硕士学位论文圆管内凝结液膜分布及换热特性研究硕士研究生：王佩导师：李慧君教授申请学位：工学硕士学科：动力工程及工程热物理专业：热能工程所在学院：能源动力与机械工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex:TK124U.D.C:621.3ThesisfortheMasterDegreeResearchonDistributionofLiquidFilmandHeattransferCharacter

5、isticsforCondensationinaTubeCandidate：WangPeiSupervisor：Prof.LiHuijunSchool：SchoolofEnergy,PowerandMechanicalEngineeringDateofDefence：March,2015Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity摘要摘要管内凝结换热现象广泛地存在于工业热交换的过程中，而凝结液膜为管内凝结换热过程中的主要热阻，对管内凝结换热进行研究及提高管内换

6、热性能对经济效益的提升和促进能源的有效利用有着重要的意义。在管内蒸汽凝结换热过程中，冷凝形成的液膜是影响换热效果的最重要的因素。针对竖直圆管内的蒸汽凝结，基于边界层理论，考虑蒸汽流动引起的剪切力，建立了液膜的物理及数学模型，对于竖直管内纯蒸汽凝结换热液膜分布规律和换热特性进行了分析研究。研究结论如下：(1)纯蒸汽在竖直圆管中进行凝结换热，液膜的厚度及温度的分布对管内换热效果产生了较大的影响；(2)液膜的厚度与传热系数沿轴向换热长度变化的普遍规律为：液膜的厚度自管口处随换热长度的增大而逐渐变大，但变化梯度逐渐变小；传热系数自管口处随轴向换热长

7、度的增大而逐渐变小，变化梯度亦逐渐变小；(3)其他条件不变时，在相同的换热长度处液膜厚度随蒸汽流量的增大而变小，且不同质量流量对应液膜厚度的差值在管子前半段明显大于后半段，相同位置处入口蒸汽流量越大则传热系数越大；(4)其他条件不变时，在相同换热长度处液膜厚度随入口蒸汽温度的升高而增厚，传热系数随蒸汽温度的升高而减小，且不同蒸汽温度对应液膜厚度差值沿轴向蒸汽流动方向逐渐变大；(5)其他条件不变时，在轴向相同的换热长度处液膜厚度随壁面温度的升高而变小，传热系数随壁温的升高而变大，且不同壁温对应液膜厚度差值沿蒸汽流动方向逐渐增大；(6)其他条件

8、不变时，在相同的换热长度处液膜厚度随圆管内径的增大而增大，且不同内径所对应液膜厚度差值在管子前半段大于后半段，相同位置处管子内径越大则传热系数越小。针对管内蒸汽的凝结换热特性，在