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1、1蛇峰化李工程第乙栩轧槽管传热与流体阻力的研究.华南工学院化工热过程研究室户之在对1种不2同结构的轧槽管采用蒸汽加热管内空气,筛选对比实验的基础上,再界蒸汽加热管内水进行传热试验,对12种管型测定了传热性能与流体阻力。对影,卜响乳槽管传热与流阻性能的要素进行了分析认伪果有合适的P/D;及e/D:的害卑横槽.纹管与单头螺旋槽管性能较为优越·、`一一前言苍、`·一、门的需要,以及近年来为了新能源的开发余热的利用和海水淡化等生产部树造技术,。上的进步使强化传热元件方面的工作有了较快的发展在圆管壁上轧出螺旋槽或横纹槽来`。、强化传热是其中的一种形式近十多年来已有许多有
2、关这类轧槽管的传热流体咀力和应用r`一”’。:,,,方面的报告许多工作中对槽深比(e/D)糟距比(P/D)进行了研究提出了采用。的范围本实验目的是在这范围中再比较、、细致地测定槽深槽距螺纹头数与结构,形式等对传热和流体阻力的影响以探索。在不同传热情况下最优槽纹参数本实验共用了21种不同形式的轧槽管进行了空气对蒸汽的传热和流体阻力试=====`,,节,,,,刁验〔’的,`在此基础上又选出十二种管子进`,并行了水对蒸汽传热与流体阻力试验对。2二试验结果进行了比较和分析二、实验装置阿.,留.,函r.认、一本实验装置1)主要由套管冷凝图1轧抽管(水蒸汽)传热实验台(图
3、、、1一转子流量计;2一温度计;3一导流管;4一排汽阀;器6转子流量计1离心水泵12和温5一温度计;6一蒸汽夹套刃一试验管;8一热电偶;2、5、。`度计n等组成9一视镜;’lD一压力计;1一温度计;12一水泵;7,试验用黄铜管装于套管6内试验13一冷凝液艇罐;14一蒸汽阱;15一压差钊,管总长1400毫米有效传热长度jZo。毫`,xl。。米管径小20在试验管前面加了一段长6订。毫米的同规格的导流管3导流管的作用是。为了消除进口端对试验的影响`:、、、。执笔人邓颂九谭盈科庄礼贤崔乃瑛和叶国兴等同志工一一,,每根试验管的外壁装有两对热电偶埋设子距有效传热长。毫,,
4、度两端点约40米处位于管子中间的同一水平面上以测取平均凝液厚度处的壁面温。度。1弘加热蒸汽在管外冷凝并控制在09℃冷却水流过管内实验时改变水的流量来测定不、,,同工况时水的进出口温度壁面温度及换管的压力降在一定流量下如果冷却水出口温热,,。度不随时间而变即表示过程已达到稳定便可测取数据一,。试验管及导流段均可拆卸以便更换不同的管型。2及图3试验管的基本结构尺寸及部分管子外形见图。.{,,.一l~”州…-}浴立乙Z夕犷议’’’.L二}一}「.月.”l甘.~一--23几种图试脸f的基本尺寸和可变今数栩轧栩甘的外形Pe;;:一槽一螺旋槽深度①单头连续式②三头连续式n
5、中未标出);。一;一螺旋头数(图螺纹夹角⑧三头间断式④横纹式、三实验结果。用蒸汽加热管内空气的实验结果见表1,,为了验证实验数据的可靠性将用光管做的试验数据与通用的理论公式进行了比较在:5与图6中可以看出光管的摩擦因子与式(1)很相符合图·.o2、ù、尹r`,、e一`、了、屯了ē乙J,J产、夕、J~0046R土4:J因子与式(2)相符合光管的。`·r。JStP(2)来源于Dittus一Boeter式l公式喇·。.`u023Re“8ro毛N~OP、、:从式(1)(2)(3)可以看出::J~f/2selt公式计算的数值高30~70%,管外冷凝给热系数比用Nus这可
6、能是由于冷凝液膜中存在。、的湍流所引起光滑管的管内管外给热系数均按管壁上安装的热电偶测出的壁温平均值来。计算,、、,usse根据平均壁温计算的管外冷凝给热系数对管号4620轧槽管其值为按Nlt.。15,,式算出的倍但对管号1轧槽管则较理论值为低对管号7轧槽管较理论值高出很多2一一一1空气蒸汽实验誉规格及性能一`.e4x104管子规格R三2~3管号,ee王;._;r:头数螺足巨P槽深/DP/D螺形/h△P/△P从毫米毫米J·38。.5。.044-O。44一1.67一1.683.26一3.42{连续形,3120.8o`乃44一D。6671.53wt.642.24一
7、2.40}二连续形l···.一.,.;320”8”044111连续形126一137169eal73{’...,.380.60038乃44164一1.68257~260!连续形,....40n2...380!2044连续形142twl44165~168`124o·”0·”441.331.53一1.652.01~2.09{连续形......12406!00331二33连续形143~146158~1681240.40.0221.331.21一1.301.23twl.29}连续形·8·044’0.....18O1”谨4连续形128twl37143~152180.60.
8、03.0.441.46.521.75l
