水在螺旋盤管內(nèi)的換熱及流動特性研究.pdf

1、螺旋盤管換熱器因具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳熱效率高和制作簡單等優(yōu)點(diǎn),在熱泵、熱力、化工、石油、核工業(yè)、制冷和空調(diào)行業(yè)中都有很多運(yùn)用。所以研究螺旋盤管內(nèi)工質(zhì)的對流換熱過程與壓降特性具有重要的實用價值。
　　在設(shè)計并搭建實驗臺的基礎(chǔ)上,采用水為工質(zhì),對螺旋盤管的換熱特性及流動特性進(jìn)行研究。實驗段所用螺旋盤管采用外徑為16mm的銅管制成。將銅管加工成4種不同結(jié)構(gòu)的螺旋盤管。本實驗的工況范圍為:Re為4000—9000,水的體積流量為200—350

2、L/h,流速為0.276—0.483m/s,加熱功率為80—350W。對四種螺旋盤管分別進(jìn)行實驗,處理并分析各種工況條件下的實驗數(shù)據(jù),并對實驗數(shù)據(jù)的不確定度進(jìn)行分析。
　　實驗結(jié)果顯示:四種螺旋管換熱器的平均傳熱系數(shù)都隨著Re數(shù)的增加而增大,SC型螺旋盤管的平均傳熱系數(shù)最大,其中SC型螺旋盤管的換熱系數(shù)比BC型螺旋盤管大14.86%至20.35%;BE型螺旋盤管的平均換熱系數(shù)比SE型螺旋盤管的大15.51%至23.11%,螺旋盤管

3、的換熱系數(shù)主要受到工質(zhì)的流速,螺旋盤管形狀和加熱功率影響;隨著Re數(shù)的變大,四種螺旋管換熱器的壓降都增加,其中BE型螺旋盤管的壓降最大,且平均比SC型螺旋盤管的壓降大16%。在本實驗中螺旋盤管的壓降主要與管內(nèi)摩擦阻力,管長和管斷面平均流速有關(guān);Re的增加四種螺旋盤管換熱器的平均流動阻力系數(shù)都慢慢減小,其中SC型螺旋盤管的阻力系數(shù)在所有盤管中一直最大。數(shù)據(jù)處理以后,經(jīng)過數(shù)據(jù)擬合。在本實驗的實驗條件下,擬合出適用于橢圓螺旋盤管和圓形螺旋盤管