立式蒸发式冷凝器水膜流动特性试验研究PDF

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立式蒸发式冷凝器水膜流动特性试验研究
吴治将1
，汪
南2
，朱冬生2
( 1 . 顺德职业技术学院，广东佛山
528333 ; 2 . 华南理工大学， 广东广州
510640)
摘
要:
对立式蒸发式冷凝器的水膜流动特性进行了试验研究，分析了喷淋水量、 进口空气流速和螺旋线插入物对水
膜流态的影响， 并探讨了管内的液泛现象和得到液泛的经验公式， 为立式蒸发式冷凝器的设计和优化提供参考依据。
关键词:
竖管;蒸发式冷凝器;特性;水膜;流动
中图分类号:
TK124



文献标识码:
A



do : i 10 . 3969 / . j issn . 1005- 0329 . 2010 . 11 . 017
Experi m ental St udy onWat er F il m F l ow Character istics of Vertica lEvaporative Condenser
WU Zh i
ji ang
1
WANG Nan2
Z HU Dong
s heng
2
( 1 . Shunde Po lytechn i c ， Fo shan 528333 ， Ch i na ; 2 . South China Un i v . o f Tech . ， Guang zhou 510640 ， Ch i na)
Abstrac t :
The wa ter fil m fl ow character i stics of vertical evaporative condenserw ere st udied . The i nfl uences o fw ate rm ass fl ux
and a ir i nlet ve l o city and sp ira l i nsert on w ate r fl ow characteristi cs o f th i s type evapo rative condenserw ere i nvesti g ated . Fina lly ，
phenom ena of fl ooding w as discussed and fl oodi ng e m pirical for m ula w as proposed . These conc l usi ons are usefu l for the des i gn
and opti m i zati on of t h is type of evapo rative condenser .
K ey words :
vertical t ube ; evaporati ve condenser ; character istics ; w ate r fil m; fl ow
收稿日期:
2010 - 03- 02

基金项目:
国家 863 高技术研究发展专题课题 ( 2007AA05Z200)
1
引言
蒸发式冷凝器是-种应用蒸发冷却技术的节
能环保换热器， 广泛应用于制冷、 空调、 石油、 化
工、 能源及冶金等领域[ 1、 2]
。水膜在蒸发式冷凝器
的蒸发冷却过程中起着重要作用， 而其流动状态
又直接决定传热传质特性， 对水膜流动状态进行
深入研究，具有十分重要的意义。目前，国内外很
多学者对蒸发冷却中水膜的流动特性进行了很多
相关的研究[ 3 5]
， 但主要集中在横管或竖壁的条
件下， 对于竖管内水膜流动的研究则相对较少[ 6 ]
。
本文对立式蒸发式冷凝器竖管内水膜的流动特性
进行研究，分析喷淋水量、 进口空气流速和螺旋线
插入物对水膜流动形式的影响， 最后探讨管内的
液泛现象。
2
试验原理
试验系统主要包括有机玻璃管、 喷淋水系统、
空气系统、 测量与监视系统四大部分。试验系统
如图 1所示。主体部分由-根有机玻璃管构成，
内径为 30( 50) mm，高度为 2000mm。试验系统的
工作原理:喷淋水经循环水泵从布膜喷嘴由上至
下均匀分布在有机玻璃管内壁面上， 沿内壁面下
流到底部水槽内，再进行下-次的循环; 外界空气
从有机玻璃管下方进入管内， 在上升过程中与下
降水膜形成逆流， 最后由顶部抽风机带走到外界
环境中。 喷淋水量的范围mL， in 0 . 03 0 . 25kg /， s
通过旁通阀进行调节，其大小由转子流量计测量。
空气流量由变频器对风机的转速调节实现， 空气
流速的范围 uG， in 0 . 5 7 . 5m / s ， 通过在空气进
口处均布置 6个测试点， 取其平均值。螺旋线的
直径为 3 . 0mm。水膜的流态由 KodakMo ti on Cor

der Ana l yer- Super10K /10KC 彩色数码高速摄像
仪进行摄制。