乔宏斌，王 顺，胡申华

(南京工程学院 电力仿真与控制工程中心,南京 211167)

水-酒精混合蒸气在板式换热器中凝结时的压降特性

乔宏斌，王 顺，胡申华

(南京工程学院 电力仿真与控制工程中心,南京 211167)

通过设计搭建板式换热器凝结换热实验台，研究了不同酒精质量分数(0%、1%、10%和50%)、蒸气压力(70 kPa、80 kPa和90 kPa)和蒸气流速(15 m/s和25 m/s)下，水-酒精混合蒸气在板式换热器中凝结时的热侧压降随出口蒸气干度的变化特性.在实验数据的基础上，采用Lockhart-Martinelli模型计算压降，并对其进行修正.结果表明：压降随着酒精质量分数的增大而升高，与纯水蒸气相比，在同样工况下，50%酒精质量分数的混合蒸气压降增大近1倍；在相同的酒精质量分数、蒸气流速和出口蒸气干度下，蒸气压力对压降影响明显，蒸气压力越大压降越小；实验值与拟合值的对比误差在±20%.

混合蒸气；板式换热器；凝结；压降；传热

符号说明：

A——板片换热面积，m2

X——Lockhart-Martinelli模型参数

AC——PHE单通道流通截面积，m2

Δp——总压降，Pa

cp——比定压热容，J/(kg·K)

Δx——干度变化

de——PHE流通等效直径，m

Δh——蒸气凝结潜热，kJ/kg

f——摩擦因数

δ——板片厚度、凝结液膜的厚度，m

L——PHE板片的宽度，m

ρ——密度，kg/m3

p——压力，kPa

φ——两相摩擦分液相表观系数

q——热流密度，W/m2

qm—质量流量，kg/s

n——流道数目

T——温度，K

U——流速，m/s

w——混合蒸气酒精质量分数，%

x——PHE出口蒸气干度

xm——PHE内部平均蒸气干度

下标

CW——冷却水

L——液相

G—— 气相

in——进口

m——平均值

mix——混合项

out——出口

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