管外肋结构优化降膜流动布膜效果的数值模拟
2021-12-22卢炯许雄文刘金平
工业炉 2021年5期
卢炯,许雄文,2,刘金平,2
(1.华南理工大学 电力学院,广东 广州510640;2.广东省能源高效清洁利用重点实验室,广东 广州510640)
降膜蒸发是液体受到重力和界面剪切力的作用,在换热表面上以液膜形态向下流动的同时受热蒸发的过程。在蒸发式冷却器中,降膜过程增大了冷却水与空气的接触面积,强化了传热传质,由于水的蒸发潜热很大,相比水冷式的冷却器,其运行过程的耗水耗能也大大降低,同时,由于吸收了潜热,在相同热负荷下,空气出口温度更低,可以降低冷凝温度,提高系统效率[1-3]。对于降膜蒸发器,降膜过程使其具有热通量高、工质充注量小、传热系数大等优点,在海水淡化、食品加工、造纸等工业领域中被广泛应用[4-5]。随着国民经济的高速发展,能源短缺问题日益突出,对于耗能设备的要求越来越高,降膜蒸发对研究高效的蒸发和冷凝冷却设备具有重要意义。
蒸发式冷凝冷却设备中,液膜与空气发生对流换热,同时部分冷却水蒸发到空气流中,带走热量,许多研究者[6-11]对其换热机理进行分析,建立理论模型,提出基于热质比拟、焓湿图图解法等计算方法,为蒸发式冷却器的研究和设计提供参考。对于降膜蒸发器,降膜工质与换热面间的换热系数是研究的重点,研究者们[12-16]通过试验研究,提出了一些不同工质和条件下的换热系数或压降的试验关联式。还有许多研究工作[17-25]对降膜蒸发过程的一些影响因素进行了分析,如降膜流型、厚度、干斑、液膜波动等。……
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