基于响应面分析法的多通道烘缸换热性能分析与参数优化.pdf

第 卷第期陕西科技大学学报V o l N o 年 月J o u r n a l o fS h a a n x iU n i v e r s i t yo fS c i e n c e&T e c h n o l o g y D e c 文章编号:X()基于响应面分析法的多通道烘缸换热性能分析与参数优化董继先,郭浩增,王莎,乔丽洁,王博,刘欢(陕西科技大学 机电工程学院,陕西 西安 ;西安航空职业技术学院 自动化工程学院,陕西 西安 ;陕西科技大学 材料科学与工程学院,陕西 西安 )摘要:本研究基于响应面分析法,对多通道烘缸的换热性能与转速和蒸汽质量流速的关系进行了分析,并进行了参数优化结果表明,在低蒸汽质量流速下,转速对于换热效果的提升并不明显,而高质量流速下,转速对于换热性能的影响是高于质量流速的当转速较低时,换热性能在蒸汽气相雷诺数为 左右时达到最大;而在高转速条件下,蒸汽质量流速的提高对换热性能的提升十分显著为获取最佳换热效果,根据响应面方程可知:对于质量流速与转速均可在实验区间内调整的情况下,两参数在都达到实验区间最大值时,换热性能最好;当转速一定时,质量流速应至少保证气相雷诺数R eg不小于 ;当质量流速不能保证R eg大于 时,转速应当降至较低水平,反之则维持R eg的取值满足对应的线性关系;当蒸汽质量流速一定时,若质量流速对应的R eg小于 ,保持区间内最低转速可以获得最佳换热效果,反之保持区间内最高转速关键词:多通道烘缸;响应面分析;换热性能;参数优化中图分类号:T S 文献标志码:AH e a t t r a n s f e r c h a r a c t e r i s t i c sa n a l y s i sa n dp a r a m e t e r so p t i m i z a t i o no fm u l t i c h a n n e l c y l i n d e rd r y e rb a s e do nr e s p o n s e s u r f a c ea n a l y s i sD ONGJ i x i a n,GUO H a o z e n g,WANGS h a,Q I AOL i j i e,WANGB o,L I U H u a n(C o l l e g eo fM e c h a n i c a la n dE l e c t r i c a lE n g i n e e r i n g,S h a a n x iU n i v e r s i t yo fS c i e n c e&T e c h n o l o g y,X i a n ,C h i n a;S c h o o l o fA u t o m a t i o nE n g i n e e r i n g,X i a nA e r o n a u t i c a l P o l y t e c h n i c I n s t i t u t e,X i a n ,C h i n a;S c h o o lo fM a t e r i a lS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g,S h a a n x iU n i v e r s i t yo fS c i e n c e&T e c h n o l o g y,X i a n ,C h i n a)A b s t r a c t:B a s e do nr e s p o n s e s u r f a c ea n a l y s i sm e t h o d,t h e r e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h eh e a t t r a n s f e rc h a r a c t e r i s t i c s a n d t h e r o t a t i n gs p e e da n ds t e a mm a s s f l o wr a t eo f t h em u l t i c h a n n e l c y l i n d e rd r y e rw a sa n a l y z e d,a n dt h ep a r a m e t e r sw e r eo p t i m i z e d T h er e s u l t ss h o wt h a t t h ee f f e c to f r o t a t i n gs p e e do nh e a t t r a n s f e r c h a r a c t e r i s t i c s i sn o to b v i o u sa t l o ws t e a mm a s s f l o wr a t e,b u t t h ee f f e c to fr o t a t i n gs p e e do nh e a tt r a n s f e rc h a r a c t e r i s t i c si sh i g h e rt h a nt h a ta th i g hs t e a m m a s s f l o wr a t e Wh e nt h er o t a t i n gs p e e d i s l o w,t h eh e a t t r a n s f e rc h a r a c t e r i s t i c sr e a c ht h em a x i m u mv a l u e,a tt h eg a s p h a s eR e y n o l d sn u m b e r i n Wh e nt h er o t a t i n gs p e e d收稿日期:基金项目:国家自然科学基金项目();陕西省科技厅技术创新引导项目(H J C G );陕西省科技厅重点研发计划项目(G Y )作者简介:董继先(),男,陕西礼泉人,教授,博士生导师,研究方向:轻工装备设计及应用陕西科技大学学报第 卷b r e a k s t h r o u g hac e r t a i nv a l u e,t h ei m p r o v e m e n to fs t e a m m a s sf l o wr a t eh a sa no b v i o u se f f e c to nt h ei m p r o v e m e n to fh e a tt r a n s f e rc h a r a c t e r i s t i c s I no r d e rt oo b t a i nt h eb e s th e a tt r a n s f e re f f e c t,a c c o r d i n gt ot h er e s p o n s es u r f a c ee q u a t i o n,i tc a nb es e e nt h a t:F o rt h em a s sf l o wr a t ea n dr o t a t i o n a l s p e e dc a nb ea d j u s t e dw i t h i nt h ee x p e r i m e n t a l i n t e r v a l,t h et w op a r a m e t e r s i nb o t h t o r e a c h t h em a x i m u mv a l u eo f t h e e x p e r i m e n t a l i n t e r v a l,t h eh e a t t r a n s f e r i sb e s t;Wh e nt h er o t a t i o n a l s p e e d i sc e r t a i n,t h em a s s f l o wr a t es h o u l db ee n s u r e dt h a t t h eg a sp h a s eR e y n o l d sn u m b e rR egi sa t l e a s tn o t l e s s t h a n ;w h e nt h em a s s f l o wr a t ec a n n o tb ee n s u r e dt h a t t h eR egi sg r e a t e r t h a n ,t h e r o t a t i o n a l s p e e ds h o u l db e r e d u c e dt oa l o w e r l e v e l,a n dc o n v e r s e l y,m a i n t a i n i n g t h ev a l u eo fR egt os a t i s f y t h e c o r r e s p o n d i n g l i n e a r r e l a t i o n s h i p;Wh e nt h es t e a m m a s s f l o wr a t e i sc e r t a i n,i f t h em a s s f l o wr a t ec o r r e s p o n d i n gt oR egi s l e s st h a n ,m a i n t a i n i n gt h el o w e s ts p e e di nt h e i n t e r v a lw i l lg i v et h eb e s th e a t t r a n s f e r,a n dc o n v e r s e l y,m a i n t a i n i n gt h eh i g h e s t s p e e d i nt h e i n t e r v a l K e yw o r d s:m u l t i c h a n n e l c y l i n d e rd r y e r;r e s p o n s e s u r f a c e a n a l y s i s;h e a t t r a n s f e r c h a r a c t e r i s t i c s;p a r a m e t e r so p t i m i z a t i o n引言烘缸是造纸工业中重要的设备之一,对于提高烘缸的换热效率这一问题,提升烘缸内部的冷凝水排放是一个重要的解决方案,为此,多通道烘缸这一烘缸结构被提出,并于后续的研究中进行了优化,具体结构如图所示,其目的在于利用蒸汽压力排出烘缸内部的大部分冷凝水,并在后续的研究中,多通道烘缸在换热性能提升的优势得到了证实图多通道烘缸结构示意图对于多通道烘缸的研究方面,由于烘缸实际工作的状态为绕水平轴线转动,研究难度相对较大,因此部分学者首先基于静止状态下烘缸进行了实验研究 Y a nY等对静止状态下多通道烘缸矩形水平流道的流形进行了研究,得出在未转动的条件下,低质量流速出现塞状流、波状流等流形,而高质量流速下则是环状流和波状流为主而没有出现塞状流,其流型与已有的流型图基本一致,并得出了与实验吻合较好的已有的换热和压降关联式;随后又对不同的通道结构参数对烘缸换热特性的影响进行了研究,得出多通道烘缸的建议通道数量为 ,横截面长宽比为,间距比为时,烘缸的整体换热性能最佳乔丽洁等,则对静止状态下多通道烘缸流道冷却参数对换热性能的影响进行了研究,得出蒸汽质量流速增大或用于模拟湿纸幅的冷却水质量流量增大时,烘缸的整体的换热系数都会提升,但随着冷却水质量流量的增大,换热系数出现了波动,因此增大蒸汽质量流速是实现换热效果提升的较好方案;后续又对通道内的压降情况分别用分相流和均相流模型予以研究,结果表明均相流模型不适用于通道内压降的计算,并筛选出了相对较好的压降契合模型;并对U型截面通道的流型分布情况和流动特性进行了研究,得出环状流出现的最佳正其质量流量与冷却水质量流量分别为 k g/(ms)和 k g/h 董岩等,对于不同的截面形状对换热性能的影响也进行了研究,得出了换热面积相同的情况下,U型截面的流道换热效果优于其他截面形状的流道基于静止状态多通道烘缸研究,王莎等,设计了多通道烘缸的旋转实验台,并进行了应力分析和模态数值分析,确保了实验台的机械安全性,随后又以该实验台为基础,对旋转状态下多通道烘缸的换热性能与压降的研究,得出换热系数随雷诺数、旋转雷诺数与入口蒸汽温度的变化规律,以及压降随蒸汽质量流速,旋转雷诺数的变化规律,并对旋转状态下的换热系数和压降给出了新的拟合公式,有较好的吻合度张树林等 对旋转状态下,冷却水侧的参数变化对烘缸换热性能及压降的影响进行了研究,指出通道平均换热系数随冷却水质量流量的增大而增大,压降则随之减小并稳定于以定值由上可见,对于多通道烘缸换热性能方面的研究已经较为成熟且丰富,对于烘缸换热系数与各参第期董继先等:基于响应面分析法的多通道烘缸换热性能分析与参数优化数间的关系进行了深入研究并得出了适合的关系式,但所得关系式往往参考变量多,形式复杂,难以以直观地方式明确得到换热系数随各参数的变化趋势,从而难以对烘缸换热性能进行可行的优化操作响应面分析法是通过设计合理的有限次数试验,建立一个包括各显著因素的一次项、平方项和任何两个因素之间的一级交互作用项的数学模型,精确研究各因素与响应值之间的关系,快速有效地确定多因素系统的最佳条件相比基于相似性原理的无量纲关系式,响应面分析法得出的多元二次多项式形式更为简洁,可以更直接的把握各自变量与因变量的函数关系,更容易进行优化处理为探究烘缸换热性能的优化方向与具体的优化参数,本文选取转速和蒸汽质量流速为代表变量,利用响应面分析法,对烘缸的换热性能与二变量间的关系进行研究,并得出具体的参数优化区间实验原理实验针对多通道烘缸中发生冷凝换热的两相部分进行研究考虑到烘缸尺寸等参数的差异,要对换热系数、蒸汽质量流速和转速三个参量进行无量纲处理,同时考虑实验过程中可能出现的热损失,以保证结果的准确性和可推广性()无量纲换热系数,采用对流换热常用的努塞尔数N u为代表:N uhsDhH()式()中:Dh为蒸汽侧通道的水力直径,m;H为蒸汽侧流体两相热导率,WmK:Hxg(x)l()式()中:g,l分别为当前温度下饱和汽与饱和水的热导率,WmK;x为当前流体的干度,即质量含汽率,其计算方法如下:xhh h h()式()中:h与h分别为当前蒸汽侧温度下的饱和水比焓与饱和气比焓,k Jk g,均根据当前蒸汽侧流体温度查表获得;h为当前蒸汽侧流体的比焓,k Jk g,由于流道中各位置的比焓根据能量守恒定律,因此可通过计算冷却水侧的吸热量对其进行计算:hihicpqm,c(Tc,iTc,i)qm,s()式()中:hi为 目 标 位 置 的 流 体 比 焓,k Jk g;hi为目标上一位置的比焓,k Jk g;cp为冷却水的定压比热容,k Jk gK;qm,c为冷却水的质量流量,k gs;Tc,i和Tc,i则是对应的冷却水温度,K式()中:hs为蒸汽侧对流换热系数,WmK,具体计算方式由牛顿对流换热公式获得:hs,iQiAs(Ts,iTw,i)hshs,i()式()中:As为换热面积,m;Ts为当前蒸汽侧温度,K;Tw为对应的换热壁面温度,K;Q为换热热量,k J;根据能量守恒定律,在热损失较小可忽略不计的情况下,蒸汽侧放热热量等于冷却水侧吸热量,即:Qicpqm,c(Tc,iTc,i)()()无量纲流速,以流道中的气相雷诺数R eg为代表:R egG Dhg()式()中:G为流道内流体的质量流速,k gms,为当前通道内流体质量流量qm,s,k gs,与流道横截面积A,m,的比值:Gqm,sA()式()中:g、l为流道内流体的气相动力粘度(P as),其具体值为当前温度下的饱和水蒸气动力粘度,由当前蒸汽侧温度查表获得()无量纲转速,以旋转雷诺数R e为代表,该无量纲参数由M o r r i s提出并用于旋转状态下的换热系数关系式计算,其计算公式如下:R e DhH()式()中:为流道旋转的角速度,r a ds;H为流道的两相运动粘度,ms,其计算公式如下:Hxg(x)l()式()中:g和l分别为当前温度下饱和蒸汽与饱和水的运动粘度,ms,可根据当前蒸汽侧温度查表获得()热损失方面,考虑到热损失过程接近于管外强迫对流换热,因此基于管外强迫对流换热公式 即可计算热损失,具体公式如式()所示:N ul o s shaLa R e aP ra()陕西科技大学学报第 卷式()中:N ul o s s为强迫对流换热的努塞尔数;ha为热损失的对流换热系数,WmK;L为流道长度,m;a为空气热导率,WmK;R ea和P ra分别为空气的雷诺数与普朗特数,可以根据转速和当前室温温进行查表实验设计根据理论部分,需要测量的物理量包括蒸汽侧流体、冷却水和换热壁面的温度、蒸汽侧质量流量,同时设定实验台转速具体设计的实验台的结构如图所示图实验台结构示意图实验台由机械系统、流体循环系统和传感器系统三大部分组成,机械系统包括最基础的支撑结构部分旋转电机,其中电机的转速由相连的变频器进行控制,并经过折算得到对应的转动角速度流体循环系统包括蒸汽发生器、连接管路、分布滑环、流道板、换热器、循环水泵、储水箱、滤水系统等部分组成蒸汽由蒸汽发生器产生,冷却水由冷却水泵泵出,经管道分别送至实验台两侧的分布滑环,分布滑环保证实验台在转动情况下,蒸汽和冷却水可以顺利被送入送出流道板,蒸汽和冷却水在流道板中进行热交换后,由分别由各自对侧的滑环流出,送入换热器进行冷却,蒸汽侧冷凝水经过滤后流入发生器水箱,冷却水侧冷水则进入冷却水箱,分别进入下一次的循环流道板除了正反两侧的蒸汽/冷却水流道外,流道周围有凹槽安装隔热的密封条,如图所示;同时整个流道板和蒸汽侧进口段管路均有厚度在c m的隔热棉包裹,最大限度的减少热损失经计算,实验台的热损失小于,可以忽略不计最终搭建完毕的实验台如图所示图流道板结构示意图图实验台实物图本实验所用传感器系统是采集各种参数数据的部分,主要包括P T 热电阻、流量计、信号采集卡三部分,热电阻的排布如图所示,分布于整个流道板上,共分为三组,分别测量蒸汽侧流体、冷却水侧流体和两侧中间的换热壁面的温度蒸汽侧和冷却水侧的流道入口均设有流量计测量两回路的流量热电阻的信号则由采集卡采集,并通过W i F i传输至计算机图热电阻排布示意图本实验台所使用的传感器精度如表所示,实验台的结构尺寸参数如表所示,实验的具体参数如表所示具体的实验步骤如下:()接通所有用电设备电源,蒸汽发生器预热,连接所有无线传输模块,测试各传感器读数是否正常()打开所有管路,调整冷却水流量;调整蒸汽发生器温度至设定值,微调流量控制阀至蒸汽质量流量达到实验所需大小()启动电机,通过变频器控制当前转速,待传感器读数基本稳定后开始采集数据()数据采集完成后,调整电机转速或蒸汽流量,继续下一组数据的采集,直至所有实验组数据采集完毕()断开所有用电器电路,确认电源总闸关闭;蒸汽发生器带压排污,关闭进水口,排空进水水箱;保持冷却水持续供应至实验台完全冷却,关闭所有管路()所采集的数据经E x c e l预处理后,交 予P y t h o n做进一步处理,绘图,得出所需方程第期董继先等:基于响应面分析法的多通道烘缸换热性能分析与参数优化表传感器精度表传感器制造商型号精度/热电阻X i o n gS iP T 流量计Om e g aF L R B R D表实验台结构参数结构参数值流道长l/mm 蒸汽流道横截面积(wh)/(mmmm)冷却水流道横截面积(wchc)/(mmmm)回转半径Rs/mm 表实验参数表实验参数值旋转雷诺数 蒸汽发生温度/蒸汽气相雷诺数 冷却水入口温度/冷却水流量/(Lh)实验结果与优化分析 实验结果实验结果以R eg和R e为坐标的三维散点图展示如图所示由图可知,提高蒸汽质量流速对换热性能有整体上的提升,而在两较高的质量流速下,随着转速增大,换热性能亦随之提升,但在流速较低时,N u基本只随R e变化而出现小幅波动,而没有大的明显变化,可见流速较低时,转速对换热性能的影响是相对有限的由于本实验只针对出现冷凝换热的部分进行研究分析,没有冷段的温度数据参与计算,因此本实验所得的N u整体上要大于文献 中所得的结果,但所得变化规律基本与文献 中所描述的一致图N u随R eg和R e变化的三维分布图图较好地表现了实验所得的换热性能的变化情况,但要总结换热性能随转速和蒸汽质量流速的变化规律,优化对还需要对数据进行进一步的处理与分析 响应面的构建图展示的实验结果表明,因变量N u与自变量R eg和R e并非二维线性关系,因此构建响应面的拟合函数采用二次多项式,如公式()所示:N ubbR egbR ebR egbR egR ebR e()式()中:bi为拟合系数,为误差视所有一次项和二次项均为不同的一次自变量,则可将该二元二次多项式化为多元线性多项式:N ubibixi()式()中:xi为公式 中对应的各一次项与二次项变量由于R eg与R e以及相关二次项变量的数量级相差过大,因此为保证结果的精度,降低拟合误差,对各自变量采用标准化处理,即:N ubibixiii()式()中:i、i分别为xi训练值的均值与标准差最终线性回归方程为:N ubibixiii()式()中:N u为努塞尔数N u的拟合值使用P y t h o n进行多元线性回归拟合,并对模型进行方差分析,分析结果如表所示从表中的结果可见,bb的偏回归系数达到极显著水平,b达到显著水平,全体自变量与因变量线性关系显著,相关系数R值接近,模型吻合效果好模型的回归变异占总变异的 ,可以较好的说明R eg和R e对N u的影响最终计算的回归系数、系数标准误和逆标准化后的回归系数值如表所示表回归方程的方差分析变异来源D FS SMSFR拟合 b b b b b 误差 总变异 注:F (,),F (,);F (,),F (,)陕西科技大学学报第 卷表回归系数的估计值与标准误系数回归估计值标准误逆标准化估计值b b b b b b 由此可列出回归方程为:N u x x x x x()或:N u R eg R e R eg R egR e R e()由式()可作出N u对R eg和R e的响应面曲面如图所示可以看出曲面沿R eg和R e同步增大的对角线方向单调上升,而两侧则呈向下弯曲的状态整个曲面在R eg大于 、R e大于 的三角区域出现明显的跃升,并在R eg和R e分别达到各自区间最大值时达到顶点当R e小于 时,N u在区间内可取到其最大值,其最大值出现于R eg为 左右,而后随R eg的增加基本不变或略微下降,R e的变化对N u最大值大小影响很小当R e大于 时,N u的最大值点向R eg最大值方向靠拢,N u受R e变化的影响明显增大由此可以推断,高质量流速下,转速对于换热性能提升的影响要大于蒸汽质量流速的影响,只有在转速突破一定值的情况下,蒸汽质量流速的增大才更有意义图N u对R eg和R e的响应面 基于响应面的优化分析为了对R eg和R e进行优化分析,令式()分别对R eg和R e取一阶偏导,可以得到:N uR eg R eg R e N uR e R eg R e ()令式()两式分别等于零并联立求解,我们可以得到驻点,但函数在驻点处的H e s s i a n矩阵为不定矩阵,因此该驻点为鞍点而非极值点,方程在该区间内最大值即为R eg和R e均取最大时的值由此可见,在当前实验区间内,保证尽可能高的质量流速和转速是获得高换热性能的必要条件尽管如图所示,当前区间内N u的响应面为一个鞍型面,其最优解位于区间边界处,但固定R eg或R e中的一个变量时,仍可以对另一变量进行局部优化基于式(),可知在当前区间内,当R e为定值时,N u关于R eg的函数为二元一次的凸函数,其极值点即为区间内函数最大值,而当R eg为定值时,N u关于R e的函数关系为二元一次的凹函数,其函数最值存在于区间端点因此,在当前区间内,当N u取最大值时,R eg和R e应当遵从以下关系式:R eg R e,c ()R eR e,m i n,N um a xN u(R eg,c,R e,m i n)R e,m a x,N um a xN u(R eg,c,R e,m a x)()式()、()中:R eg与R e分别表示两变量的最优值;R eg,c与R e,c分别表示两变量取区间内定值 定R e下的参数优化分析由式()可以看出,当R e一定时,R eg与R e之间为线性关系,其函数图像如图所示,计算可得R eg优化最小值R egm i n为 由此可知,当转速一定而蒸汽质量流速可调时,质量流速应至少保证气相雷诺数R eg不小于 ,才能达到最优的换热系数图为不同R e取值时N u的变化情况图中,N u为N u的最优值由图可知,当R e小于 时,N u的变动量很小,而当R e大于 时,N u随R e的增大变动明显,这再次证明了不同转速区 间中,转速对 换热性能影 响大小不同 的结论第期董继先等:基于响应面分析法的多通道烘缸换热性能分析与参数优化图R eg关于R e的函数图像图N u关于R e的函数图像 定R eg下的参数优化分析联立式()与式(),可以获得当R eg一定时,R e在取不同端点值的条件下,不同R eg下对应的N u取值,如图 所示图 不同R e条件下N u关于R eg函数图像由图 可知,当R eg小于 时,R e取左端点 所得的N u较大,当R eg大于 时,R e取右端点 所得的N u较大,因此,R e关于R eg函数关系如式()所示由此可见,当蒸汽质量流速一定而转速可调时,当蒸汽质量流速对应的气相雷诺数小于 时,转速应当尽可能的减小,反之则应尽可能的增大R e ,R eg ,R eg ()当前区间的综合优化分析由式()与式()分析得出,R eg与R e分别取一定值的情况下,N u的变化情况,以及R eg与R e的取值关系但上述两种优化方案之间存在较大的差异,尤其当R e取区间端点值时,两种优化方案给出的优化结果并不一致因此需要对两个方案进行对比分析,以获取最终的综合优化方案结合图和图,可以在R eg大于 的区间内对两种优化方案进行对比,如图 所示,其中N u与R e的函数关系通过式()转化后进行对比由图 可知,在R eg小于 ,对应按式()折算R e小于 时,R eg取区间左端点 所得的N u值略微高于R eg按式()取值计算所得的N u;在R eg大于 ,对应按式()折算R e大于 时,R eg按 式()取值计算所得的N u明显大于R eg取区间左端点计算所得的N u;而无论R eg按式()在当前范围内如何取 值,所得的N u均小于等 于R eg取区间右端点 计算所得的N u图 N u不同优化方案的对比根据以上分析,可以得出当前区间内多通道烘缸换热系数的最终的优化结果当转速一定而蒸汽质量流速可调时,质量流速应至少保证气相雷诺数R eg不小于 ;若质量流速不能保证R eg大于 ,则相比维持当前所能达到的转速,保持较低的转速能获得更好的换热效果;在能够保证R eg大于 的情况下,维持R eg的取值满足式()的条件可获得最大的换热系数陕西科技大学学报第 卷当蒸汽质量流速一定而转速可调时,若质量流速对应的R eg小于 ,保持区间内最低转速可以获得最佳换热效果;当R eg大于 时,保持区间内最高转速可令换热系数达到最大当转速与蒸汽质量流速均可在当前区间内调整,则同时保持区间内最大的转速和质量流速方可获得区间内的最优换热系数然而对于实际生产,除了考虑以上因素外,还要考虑工艺、能耗、设备损耗等因素,以获得最符合实际情况的最优换热系数结论综上所述,可得出如下结论:()蒸汽的质量流速较低时,转速对于换热性能的提升影响很小;而在高蒸汽质量流速下,转速对于换热性能的提升影响要大于蒸汽质量流速的影响,蒸汽质量流速的增大只有在转速达到一定值的情况下才有意义()当转速一定时,质量流速应至少保证气相雷诺数R eg不小于 ;当质量流速不能保证R eg大于 时,转速应当降低;在能够保证R eg大于 的情况下,维持R eg的取值满足对应的线性关系,这样可获得最优的换热系数()当蒸汽质量流速一定时,若质量流速对应的R eg小于 ,保持区间内最低转速可以获得最佳换热效果;当R eg大于 时,保持区间内最高转速可令换热系数达到最大()烘缸的实际蒸汽质量流速与转速应为获得尽可能高的换热性能服务,但也应在考虑实际工况与成本问题后,做出最优方案参考文献C h o iS D e s i g na n dd e m o n s t r a t i o no fm u l t i p o r tc y l i n d e rd r y e r:F i n a l r e p o r to nt h em u l t i p o r td r y e rp r o j e c t i np h a s eR I l l i n o i s,U n i t e dS t a t e s:A r g o n n eN a t i o n a lL a b o r a t o r y,董继先,史韵,汤伟,等纸机多通道烘缸研究进展J中国造纸,():董继先,党睿一种圆柱型夹层多通道烘缸P中国专利:,Y uW,F r a n c eD,W a m b s g a n s sM S i n g l e s i d e ds t e a mc o n d e n s i n g i n s i d ear e c t a n g u l a rh o r i z o n t a lc h a n n e lJ I n t e r n a t i o n a lJ o u r n a lo f H e a ta n d M a s s T r a n s f e r,():Y a nY,D o n gJ,W a n gB C o n d e n s a t i o nh e a t t r a n s f e rc h a r a c t e r i s t i c sa n df l o wr e g i m e i nah o r i z o n t a l r e c t a n g l ec h a n n e l o f am u l t i c h a n n e l c y l i n d e rd r y e rJ D r y i n gT e c h n o l o g y,():Y a nY,D o n gJ,T a n g W,e ta l S t u d yo nt h ei n f l u e n c eo fs t r u c t u r a lp a r a m e t e r so fm u l t i c h a n n e lc y l i n d e rd r y e ro nh e a t t r a n s f e r p e r f o r m a n c eJ J o u r n a l o fE n e r g ya n dP o w e rE n g i n e e r i n g,:Q i a oL,D o n gJ,Y a n gZ,e t a l H e a t t r a n s f e r c h a r a c t e r i s t i c si nh o r i z o n t a l r e c t a n g u l a r c h a n n e l o fm u l t i c h a n n e l c y l i n d e rd r y e rJ K o r e aT a p p i J,():乔丽洁,董继先,杨琸之,等多通道烘缸水平通道内蒸汽凝结换热的研究J中国造纸,():Q i a oL,D o n gJ,L i uH,e ta l C h a r a c t e r i z a t i o no f t h ep r e s s u r ed r o pd u r i n gc o n d e n s a t i o ni nc h a n n e l so fm u l t i c h a n n e l c y l i n d e rd r y e ru s i n gh o m o g e n e o u sa n ds e p a r a t e df l o wm o d e l sJ K o r e aT a p p i J,():乔丽洁,董继先,王博,等多通道烘缸汽液两相流型特性及转变J中国造纸,():董岩,董继先,乔丽洁多通道烘缸通道截面变化的凝结换热研究综述J中华纸业,():D o n gY,D o n gJ,Q i a oL R e s e a r c ho n f l o wa n dc o n d e n s a t i o nh e a tt r a n s f e rc o e f f i c i e n to f m u l t i c h a n n e lc y l i n d e rd r y e r i nU s h a p e ds e c t i o nJ J o u r n a lo fP h y s i c s:C o n f e r e n c eS e r i e s,():王莎,董继先,郭浩增,等多通道烘缸旋转试验台的设计与实现J中国造纸,():W a n gS,D o n gJ,T a nC,e ta l D e s i g nal a b o r a t o r yr o t a t i n gt e s tb e n c hf o rt h e m u l t i c h a n n e ld r y e re x p e r i m e n tJ K o r e aT a p p i J,():W a n gS,D o n gJ,G u o H,e ta l E x p e r i m e n t a ls t u d yo nc o n d e n s a t i o nh e a t t r a n s f e r c h a r a c t e r i s t i c so f s t e a mi nr e c t a n g u l a rc h a n n e l sr o t a t i n ga b o u tap a r a l l e la x i sJ A p p l i e dT h e r m a lE n g i n e e r i n g,():W a n gS,D o n gJ,G u o H,e ta l E x p e r i m e n t a ls t u d yo nc o n d e n s a t i o nf r i c t i o np r e s s u r ed r o pi nr o t a t i n gc h a n n e l sa n dp r o p o s a lo fn e w c o r r e l a t i o nJ T h e r m a lS c i e n c e,:张树林,董继先,王莎,等多通道烘缸在旋转状态下矩形通道内蒸汽冷凝换热的实验研究J中国造纸,():G r e e nD P e r r y s c h e m i c a l e n g i n e e r s h a n d b o o kM N e wY o r k,T h eU n i t e dS t a t e s:M c G r a w H i l l,M o r r i sW,D i a sF T u r b u l e n th e a t t r a n s f e r i nar e v o l v i n gs q u a r