套片式翅片管换热器传热与空气流动阻力性能试验研究.doc

套片式翅片管换热器传热与空气流动阻力性能试验研究（全面版）资料
低温与超导第37卷　第5期制冷技术
Refrigerati on Cryo .&Supercond .Vol .37　No .5
收稿日期:2021-03-30
作者简介:谭月普(1983-,男,在读硕士,研究方向为制冷技术与设备。
套片式翅片管换热器传热与空气流动阻力
性能试验研究
谭月普,欧阳新萍
(上海理工大学制冷技术研究所,上海200093
摘要:为了研究改变翅片材料对套片式翅片管换热器性能的影响,分别对采用铝翅片和黄铜翅片的套片式翅片管换热器(结构参数基本相同进行传热特性与空气流动阻力特性的试验。试验得到了试件在一系列试验工况下的传热数据与管外空气流动阻力数据,通过计算得出了相应的传热准则关系式与管外空气流动阻力准则关系式,绘制了传热系数和管外空气流动阻力的有关图线。结果表明:黄铜翅片套片式换热器与铝翅片套片式换热器相比,换热性能优势明显,其原因主要是铝材比铜材软,与铜管胀接后的接触热阻大,因此换热性能更弱。
关键词:热工学;翅片材料;接触热阻;套片式换热器
Exper i m en t a l study on character isti cs of hea t tran sfer and a i r flow resist ance about
pl a te f i n ned tube hea t exchanger
Tan Yuepu,Ouyang Xinp ing
(I nstitute of Refrigerati on Techniques,Shanghai University of Science and Technol ogy,Shanghai 200093,China Abstract:I n order t o study on the perf or mance of p late finned tube heat exchanger when changing the fin material,we con 2ducted an experi m ent on characteristics of heat transfer and air fl ow resistance about p late finned tube heat exchanger (with basi 2cally identical structure para meters using alu m inu m -made fin and B rass -made fin res pectively .W e obtained heat transfer and air fl ow resistance (outside tube data of s peci m ens in a series of test conditi ons,obtained heat transfer and air fl ow resistance (outside tube criteri on relati ons by calculati ons,dre w dra wing lines of heat transfer coefficient and air fl o w resistance (outside tube .The results showed that comparing with p late finned tube heat exchanger using alu m inu m -made fin,the p late finned tube heat exchanger using brass -made fin showed more better heat transfer perf or mance .Mainly because of alu m inu m is s ofter than copper,the ther mal contact resistance becomes larger after the alu m inu m -made tube expanded j oint with fin copper,therefore the heat transfer perfor mance of the p late finned tube heat exchanger using alu m inu m -made fin becomes worse .
Keywords:Pyr ol ogy,Fin material,Ther mal contact resistance,Plate finned tube heat exchanger
1　引言
目前,国内炼油、化工、电力等行业所使用的
空冷器正朝着高效、紧凑的方向发展。多年以来,这些行业所采用的空冷器多为绕片式或双金属轧片式,现在,正逐渐采用更为高效、紧凑的套片式(穿片式换热器[1]。虽然套片式换热器的管外流体流动阻力比双金属轧片式和绕片式换热器要大,但是套片式换热器的传热性能通常优于双金属轧片式和绕片式换热器,这正是一些行业用套片式换热器取代原绕片式或双金属轧片式换热器的主要原因。
翅片管的传热系数受到翅片结构(翅高、翅厚、翅片间距、翅片材质、管内侧换热系数的综合影响。多年以来,国内外学者对影响翅片管换热器换热性能的各种因素进行了广泛研究
[2-6]
。
本次研究主要采用试验研究的方法,分别对结构基本相同的铝翅片和黄铜翅片的两个套片式换热器试件进行试验。分析翅片材质对于套片式换热器传热性能与空气流动阻力性能的影响。
2　试验装置和测试方法
2.1　试验设备
试验在风洞试验台上进行,试验系统如图1所示
。

图1　试验系统
Fig .1　Experi m ental syste m
2.2　试件参数
试件共2个,结构参数基本相同(只是翅片间
距稍有差别,主要是翅片材料不同。具体试件参数见表1。试件共4排,26根管,管长300mm 。
表1　试件参数
Tab .1　Speci m en para meters
参数1号试件
2号试件
材质
紫铜管黄铜翅紫铜管铝翅
基管尺寸/mm Φ16×1.0
Φ16×1.0

/(m 2
/m

/(m 2
/m

4
4
2.3　试验方法
试验时,试件的管内通热水,管外空气横掠。水的进、出口温度和空气的进口温度由精密水银温度计测量,水的流量由转子流量计测量。空气的进、出口温度由布置在试验段前后流通截面上的热电偶堆测量,空气的流量由毕托管测量。在试件前后的风道上装有测压管,测量两处的静压压差,即可得到空气流动阻力。通过拟合曲线分离法得到管外换热准则关系式,采用线性回归方法可得到管外流体流动阻力准则关系式。
为了保证试验数据的可靠性,对每个工况的
试验数据都要进行热平衡η的校验。如果|η|<5%,认为试验数据可靠;如果|η|≥5%,则认为试验数据不可靠,需重新进行测试。热平衡η的
计算方法[7-8]
如下。
热流体的放热量Q 1和冷流体的吸热量Q 2可分别表示为:
Q 1=G 1・C p 1・(T 1′-T 1″
　　(W (1Q 2=G 2・C p 2・(T 2″-T 2′
　　(W (2
式中,G 1、G 2:热、冷流体的质量流量(kg/s ;
C p 1、C p 2:热、冷流体的比热(J /(kg .℃;T 1′、T 2′:热、冷流体的进口温度(℃;T 1″、T 2″:热、冷流体的出口温度(℃。
热平衡η由下式计算:
η=Q 1-Q 2
Q 1
×100%
(3
试验传热系数K 的计算式为:
K =
Q
A ・
Δt 　(W /(m 2
.℃
(4
式中,Q:换热量(W ,取Q =Q 1;A :传热面积(取基管外表面积或管外总表面积(m 2;△t:平
均温差(℃,△t =△t M ・f T ;f T :温差修正系数;△t M :对数平均温差。
试验时,保持管内水流量及进口水温基本不变,改变空气的流量,得到一系列工况点数据。
3　试验结果的分析及讨论
对实验数据进行整理,得到紫铜管黄铜翅片和紫铜管铝翅片套片式换热器管外换热准则关系式和管外流体流动阻力准则关系式如下。
(1管外换热准则关系式(a 1号试件(黄铜翅片:
N u =0.809R e 0.514・P r
1/3
(5(b 2号试件(铝翅片:
N u =0.346R e
0.586
・P r
1/3
(6式中,N u =α・d 0/λf ;R e =V ・d 0/v ;α:管外对流换热系数(W /(m 2
.℃;d 0:基管外径(m ;λf :流体的导热系数(W /(m.℃;V:气体管前(迎风面流速(m /s ;ν:流体的运动粘度(m 2
/
s ;P r :普朗特数。
(2阻力准则关系式
(a 1号试件(黄铜翅片:
Eu =11.5R e
-0.25
・N
(7(b 2号试件(铝翅片:
Eu =57.3R e -0.42
・N
(8式中,Eu =△P /(ρ・V 2
;△P:流体的流动阻
力(Pa ;ρ:流体的密度(kg/m 3
;N :管排数。
试验的传热系数(以基管外表面积为基准
与空气流速的关系图线示于图2;试验的传热系数(以管外总表面积为基准与空气流速的关系图线示于图3;管外空气流动阻力与空气流速的关系图线示于图4;管外对流换热系数(以管外总表面积为基准与空气流速的关系图线示于图5
。

图2　试验的传热系数图线1(水速2.0m /s
Fig .2　Ex peri m ental heat transfer coefficient dra wing line 1

(water vel ocity 2.0m /s

图3　试验的传热系数图线2(水速2.0m /s
Fig .3　Ex peri m ental heat transfer coefficient dra wing line 2
(water vel ocity 2.0m /s
从图2中可以看出,在空气管前(迎面流速相同的情况下比较对应于基管外表面积的传热系数,采用黄铜翅的试件1比采用铝翅的试件2平均高近20%。从图3中可以看出,同样在空气管
前(迎面流速相同的情况下比较对应于管外总表面积的传热系数,采用黄铜翅的试件1比采用铝翅的试件2平均高近27%。从图5中可以看出,比较对应于管外总表面积的管外对流换热系数,采用黄铜翅的试件1的比采用铝翅的试件2平均高近30%。可见,采用黄铜翅的试件1的整体换热性能比采用铝翅的试件2优势明显。由于黄铜的导热系数小于铝材,因此,按常理推断,黄
铜翅片换热器的换热性能应该比铝翅片换热器
图4　试验的空气流动阻力图线(4排
Fig .4　Experi m ental air fl ow resistance dra wing line (4r ow
图5　管外空气对流换热系数图线
Fig .5　Convective heat transfer coefficient dra wing line of air
outside tube
低,但试验结果却相反。只有一点可以解释,那就
是换热性能的差异主要是两者翅片与基管之间的接触热阻的差异所造成的。铝翅比铜翅软,铝翅与铜管胀接后的接触没有铜翅与铜管胀接后的紧密,因此接触热阻会大一些,造成换热性能下降。尽管铝翅性能弱一些,但由于铝材比铜材便宜,且
(下转71页
度ΔT的关系曲线,从图中可以看出,在较小的过冷度下具有较高的传热性能。
聚四氟乙烯是一种高结晶聚合物,具有低的表面能,通过试验观察,水蒸汽能够在其表面自然形成滴状冷凝,而且这种材料具有很强的耐腐蚀性,可以应用于强酸、强碱环境中,所以聚四氟乙烯冷凝器在化工、石油、制药等行业中有很好的应用前景。在本次试验过程中,有很多因素影响是试验结果,例如在冷凝侧蒸汽腔中存在有不凝性气体,其对蒸汽的温度有直接的影响。在进一步的试验中,可以对试验装置进行改进和完善,采用更精确的测温仪器,减少蒸汽腔中不凝性气体的含量等等。由于影响滴状冷凝传热系数的因素很多,如冷却水进口温度、蒸汽温度、试验表面的状况等,应综合考虑这些因素。
4　小结
通过试验观察到了水蒸汽在聚四氟乙烯材料表面形成滴状冷凝,并得到了滴状冷凝传热系数与雷诺数及过冷度的关系图,为紧凑式聚四氟乙烯冷凝器的设计研究提供了试验数据。
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(上接68页
两者之间的市场价格差异波动较大,因此采用哪种翅片合适还得视市场而定。
图4是试验的空气流动阻力图线,我们可以看出:采用黄铜翅的试件1的空气流动阻力略低于采用铝翅的试件2。这是因为试件1的翅间距较大,因而阻力会小一些。如果两种试件的翅间距相同,其阻力也会基本相同,说明翅片材料的不同对空气流动阻力基本没有影响。
4　结论
通过对两种结构基本相同但翅片材料分别是铜和铝的套片式换热器的试验研究表明:
(1铜翅套片式换热器与铝翅套片式换热器相比,整体换热性能高20—27%,优势明显。换热性能差异的主要原因是铝材比铜材软,铝翅与铜管胀接后的接触没有黄铜翅与铜管胀接后的紧密,因此接触热阻会大一些,换热性能就更弱一些。
　　(2套片式换热器翅片材料的不同对空气流动阻力基本没有影响。参考文献
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第38卷　第3期2004年3月　
西　安　交　通　大　学　学　报
J OU RNAL OF XI′AN J IAO TON G UN IV ERSIT Y
Vol.38　№3
Mar.2004
两相流板翅式换热器入口分配特性的实验研究
许　箐,厉彦忠,张　哲
(西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安
摘要:实验研究了板翅式换热器入口两相流分配不均匀性问题.结果表明:两相流在换热器入口截面上的分配不均匀主要体现在液相上,其中又以横向不均匀为主;气体雷诺数及干度对两相流的分配特性有很大的影响;对于整个横截面上的二维分布情况,气相与液相的分配不均匀度均随着气体雷诺数的增大而增大,液相的不均匀度随着干度的增大而增大,气相的不均匀度随着干度的增大而减小;气体雷诺数的变化主要影响液相在横向上的分配特性,干度的变化主要影响液相在纵向上的分配特性.
关键词:板翅式换热器;两相流;流体分配
中图分类号:TH17　文献标识码:A　文章编号:0253-987X(200403-0243-04
Experimental Study on Two2Phase Flow Maldistribution at the Entrance of
Plate2Fin H eat Exchangers
X u Qi ng,L i Y anz hong,Zhang Zhe
(School of Energy and Power Engineering,Xi′an Jiaotong University,Xi′an710049,China
Abstract:Two2phase flow distribution in the entrance of plate2fin heat exchangers was experimentally studied. It is found that gas Re and dryness are the main factors affecting two2phase flow distribution.A parameter of di2 mensionless velocity deviation is defined to describe maldistribution in two orthogonal directions.The results in2 dicate that the liquid flow nonuniformity is more apparent than that of gas and the flow maldistribution in cross2 wise direction is more violent than that in the ordinate direction.The flow maldistribution of both gas and liquid components increase with the increase of gas flow Re.The gas flow maldistribution decreases with the inlet dry2 ness increasing,but the liquid flow maldistribution increases simultaneously.It is also found that the liquid flow profile in the crosswise direction is strongly affected by the variation of gas flow Re and that in ordinate direction is mainly affected by the two2phase flow dryness.
K eyw ords:plate2f i n heat exchanger;t w o2phase f low;f low dist ribution
　　板翅式换热器的传热效率高,轻巧紧凑,在航空、化工、空气分离、暖通空调等领域均已得到广泛的应用.由于换热器的安装制造、导流片及封头的结构设计、流动工况的变化等均可引起其内部物流分配不均匀,从而造成换热器效能下降[1].Mueller等人[2]通过建立数学模型计算发现:入口物流/温度分布不均匀是引起紧凑式换热器效能下降的重要因素.Ranganayakulu等人[3]通过改进数值计算的方法对换热器两侧物流分配不均匀的情况进行了计算,结果表明:换热器的效能随着入口速度分配均匀性的改善而增大;对于分配很不均匀的流型,可使换热器效能下降达到30%.对两相流换热器而言,流体不均匀分配对换热效能的影响更大,特别是对要求小温差工作的高效低温换热器,较小的流体不均匀分配,将会导致换热器换热效能的严重恶化,甚至影响换热器的机械性能[4].对于两相流不均匀分配, Mueller等人[2]指出:当两相流干度变化时,可能导致两相流压降变化,造成两相流在流道中分配不均
收稿日期:2003-09-01.　作者简介:许　箐(1978~,男,硕士生;厉彦忠( ,男,教授,博士生导师.　 项目:西安交通大学博士学位论文 资助项目(DFX J TU2002-12;全国首届优秀博士学位论文作者专项 资助项目(199933.
匀;流体不稳定密度波也能造成液体在换热器内部
的喘振.文献[5]对板翅式换热器两相流不均匀特性进行了理论分析及数值计算.这些研究工作都可归于理论方面,而对两相流分配特性的实验研究,就不如单相流动研究进行得全面.本文的实验目的就是为了探索两相流的分配特性以及气体雷诺数(Re 、干度对其的影响.
1　实验系统及内容
实验系统如图1所示.该实验台可以进行气相、液相、气液两相的不均匀分配特性研究.本文研究了空气、空气/水混合物的不均匀分配特性.各通路循环由如下环节组成:①空气经压缩机压缩后通过稳压器、过滤器、涡轮流量计进入测试系统;②水经过水泵后通过稳压器、过滤器、涡轮流量计进入测试系统;③空气和水混合后进入试件,流经转换开关箱后分单股进入气液分离器,进行分相测量.数据采集处理系统包括硬件和软件两部分:硬件部分由计算机、压力传感器、压差传感器、涡轮流量计以及数据采集板组成;软件系统由采集程序及数据处理程序组成.
由于板翅式换热器的结构特点,要对每一个微型流道(passage 内的流量进行测量是不可能的.为了实现对小流量的精确测量和进行相关的实验研究,将试件的流体流通截面划分为30个子区域,如图2所示.将每个子区域作为一个流体均匀分配的通道(channel ,对每个通道的流量引出测量,从而获得流体经过封头及导流片之后在换热器截面上的速度分布分配特性.文献[6,7]的研究表明:单相流体在换热器入口截面的纵、横方向上均存在着速度分配不均匀;封头结构和导流片的导流性能对于单相流体不均匀分配的影响体现在换热器截面的不同方向上.为了比较分析方便,将流体在流通截面上的二维分布分解为纵向(总管的流动方向和横向(垂直于总管的流动方向的2个一维流动来研究.
在两相流动中,板翅式换热器每层流道中的单
个通道可以看作是直径很小的圆管,类似于垂直上升管内的两相流动.在较小的液体质量流量时,板翅式换热器的内部流动存在3种形态:环状流、搅拌流和塞状流.不论是在圆管内还是在板翅式换热器中,流型的转换都只依赖于液体的质量流量[8].
为了研究两相流在板翅式换热器入口段的分配特性,进行了以下实验:①在保持流体质量干度不变的条件下,研究了不同气体Re 对流体分配的影响;②在保持气体流量不变的条件下,研究了不同干度对流体分配的影响.
2　实验结果的分析与讨论
为了分析流体在流通截面上的横向与纵向分配不均匀性,将30路通道流量的测量值根据下式进行处理,得到流体在横向及纵向上的平均速度:
横向v ′i =(Q 5i -4+Q 5i -3+Q 5i -2+Q 5i -1+Q 5i /5A 　　　　　　　　(i =1,2,3,4,5,6(1
纵向
v ″
i =(Q i +Q i +5+Q i +10+Q i +15+Q i +20+Q i +25/6A
　　　　　　　　(i =1,2,3,4,5
(2式中:Q i 为各通道的体积流量;A 为图2所示的通
道面积.为了对比分析方便,用速度偏差u 来表征
横、纵方向上的速度分布.在横向上,u ′i =(v ′
i -v ave /v ave ,在纵向上,u ″i =(v ″
i -v ave /v ave ,其中v ave
=
130A
∑30
i =1
Q
i
,为截面的平均速度.u ′、u ″
的离散情
况可以反映流体在整个入口流通截面上的分配均匀

通过同时改变气体及液体流量保持两相流质量干度为18%,得到不同的气体Re 下两相流在换热器横截面上的分布,如图3、图4所示.从图中可以看出以下特点.①对于气相分配,在横向上,随着气体Re 的增大,

由于速度峰值出现的位置不同造成
图1　实验系统图
442西　安　交　通　大　学　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　第38卷　

图2　

通道排列
(a

液相
(b 气相
图3　不同气体Re 下u 沿横向分布

在气体流量保持不变、Re =2600的情况下,通

过改变液体流量得到不同干度下两相流体在换热器
(a

液相
(b 气相
图4　不同气体Re 下u 沿纵向分布
横截面上的分布情况,如图5、图6所示.从图中可以看出以下特点.①对于气相分配,在横向上,随着
干度的增大,速度峰值逐渐减小,流动趋于平缓,不均匀度减小;在纵向上,由于干度变化的影响,造成了流动形态的变化,但不均匀度变化不大;从总体上
看,横向不均匀度大于纵向,因而对于整个横截面上
的二维分布而言,不均匀度随着干度增大而减小.②对于液相分配,在横向上,当干度增大时,速度分配特性基本不变,表现出了较好的对称性,不均匀度变化较小;在纵向上,随着干度增大,不均匀度增大,最大速度偏差出现的位置逐渐向后移动,速度分配也有较大的变化,且有出现2个峰值的趋势;对于整个横截面上的二维分布而言,虽然横向分配不均匀为主要影响,但由于纵向不均匀度变化更加显著,不均匀度随着干度的增大而增大.
对比图3~图6可以看出,两相流动中的液相和气相,在横向位置上的速度偏差均大于纵向.在不同的方向上,两相流体的分配又有以下特点:在横向上,液相的速度偏差远远大于气相,其最大速度偏差为气相的7倍;在纵向上,液相的最大速度偏差仅为气相的115~410倍,差异明显减小.由此可知,两相
5
42　第3期　　　　　　　　　　　　　　　许　箐,等:两相流板翅式换热器入口分配特性的实验研究

(a

液相
(b 气相
图5　不同干度下u

沿横向分布
(a

液相
(b 气相
图6　不同干度下u 沿纵向分布
流在换热器入口截面上的分配不均匀主要体现在液相上,其中又以横向不均匀为主.
对比图3a 、图4a 、图5a 、图6a 还可以发现,气体
Re 的变化主要影响液相在横向上的分配特性;干度
的变化主要影响液相在纵向上的分配特性.由于封
头结构主要影响横向分配而导流片型式主要影响纵向分配,研究结果对两相流板翅式换热器的优化设计有指导意义.
3　结　论
(1由于板翅式换热器入口段的结构特点,两相
流在其内部的流动中存在着速度的不均匀分配.实验研究表明,液相不均匀度大于气相,横向不均匀度大于纵向.两相流在换热器入口截面上的分配不均匀主要体现在液相上,其中又以横向不均匀为主.
(2气体Re 及干度对于两相流的分配特性具有很大的影响.对于整个横截面上的二维分布而言,气相与液相的分配不均匀度均随着气体Re 的增大而增大,液相的不均匀度随着干度的增大而增大,气相的不均匀度随着干度的增大而减小.
(3气体Re 的变化主要影响液相在横向上的
分配特性;干度的变化主要影响液相在纵向上的分
配特性.由于封头结构和导流片型式分别影响横向及纵向分配,可以根据实际情况的需要有针对性的改进板翅式换热器的入口段结构参数.参考文献:
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(编辑　王焕雪
642西　安　交　通　大　学　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　第38卷　
青岛科技大学
硕士学位论文
螺旋板式换热器的传热及流动特性研究
姓名:王彦波
申请学位级别:硕士
专业:热能工程
指导教师:李庆领
20070420

青岛科技人学研究生学位论文
一液换热,如图1.2中(a所示。
(2一种流体在螺旋流道内进行螺旋流动,而另一种流体在另外的一条流道内作轴向流动。这种形式适合于两侧流体的体积流量差别很大的情况,常用作冷凝器和气体冷却器等,如图1—2中m1所示。
(3在这种形式中,一种流体在螺旋流道内进行螺旋流动,而另一种流体在另一侧的流道内作轴向流动和螺旋流动的组合。这种形式适合于蒸汽的冷凝冷却,如图1.2中f∞所示。

图1-2螺旋板式换热器的操作方式【2】
Fig.1—2Operation modes of spiral plate heat exchanger
螺旋板式换热器具有螺旋通道,而流体在通道内流动。在螺旋板上焊有保持螺旋通道宽度的定距柱,在螺旋流动的离心力作用下,能使流体在较低的雷诺数时发生湍流。这样可使流体分散度高、接触好,在通道内作均匀的螺旋流动。流体阻力主要发生在流体与螺旋板摩擦上,这部分阻力可以造成流体湍流而相应增加了对流换热系数,有效地利用了流体的压力损失,能较好地提高螺旋板式换热器的传热效率。定距柱在螺旋板式换热器中有三方面作用:①保证螺旋通道的距离;②增强螺旋体的刚度;③提高换热效率,使螺旋通道内的流体在较低雷诺数下也能发生湍流。
1.3国内外研究综述

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2螺旋板式换热器传热及流动特性的实验研究
实验是研究传热问题最基本的研究方法。任何一种传热现象基本数据的取得都要经过实验加以测定,理论分析和数值计算也需要由实验提供数据依据,并且要经过实验的验证,另外,对很多复杂的传热学课题,目前分析求解和数值求解几乎还没有办法。本章将采用热一质比拟萘升华方法,对螺旋板式换热器传热与流动特性进行实验研究。
2.1螺旋板式换热器模型
螺旋板式换热器主要出两张平行的薄钢板卷制两成,构成一对互相隔开的螺旋形通道。冷、热两流体以螺旋形板面为传热面相问流动。在换热器中心设有中心隔板,使两个螺旋通道隔开。一般有一对进、出口设在圆周边上,而另一对进、出口则设在中心的圆鼓上。一种常用的螺旋板式换热器的外形及结构[431,如图2.1所示。

围2-I螺旋板式换热器
Fig。2-1Spiral plate heat exchanger
该换热器的数学模型为一常微分方程组,求解该微分方程组,可得到冷、热流体沿通道的温度分布,进而确定该换热器有关的传热性能数据,绘制出传热效率~传热单元数关联图,供设计使用。

为计算方便,螺旋板式换热器通道的圈数定义如图2—2所示。
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螺旋板式换热器的传热_及流动特性研究
2.2螺旋通道的设计
表2—1螺旋通道的主要设计参数
Chart2-1Design parameter of spiral chaflnel
l螺旋板宽度螺旋板厚度
嫘旋通道f8j距中心管直径定距柱直径I (IIⅡ11(mm
(mm(咖(唧20234030012
设计的螺旋通道如图2—5所示:

困2-5螺旋通道
Fig.2-5Spiral channel
螺旋通道实物如图2-6所示。

2.3实验目的
图2-6螺旋通道实物图
Fig.2-6Spiral channel
利用热~质比拟实验原理萘升华技术分别测量螺旋通道内圆形定距柱柱面及通道底萄的对流换热系数,算出总体换热系数,与文献推荐的传热系数进行比
较,对实验系统的可靠性进行校核:分别测量螺旋通道内三种椭圆形定距柱

螺旋板式换燕器的传热及流动特性研究
再调零,即可进行称重,读出数据。该天平的最大称重为2209。最小的分度值为0.1mg。由于此天平精度较高,易受外界干扰,故在称量过程中须保证实验台的平稳及天平室的安静。

阻力的测量通过测量试件前后的静压差来得到的。压降用YYT-200B型斜管微压计测量。在实验段|ji『后各开一个静压孔,前端静压孔接微压计“+”端,后端静压孔接微压计。一”端。静压孔为阶梯孔,内部小孔直径为0.5mm,外部大孔直径为5mm。
2.6实验过程

在利用热一质比拟原理萘升华技术进行实验时,萘试件的制作十分关键,因为萘试件表面质量直接影响到萘的升华速率。制作萘试件主要有浇注和浸泡两种手段,本实验所用的试件均在钢模内浇注而成。组装后的椭圆形定距柱模具如图2一10所示。钢模的内表面先机加工到1I6级以上,然后用金相砂纸手工打磨到镜面,最后再用高级大衣呢或绒布用力摩擦,使其达到充分光滑。萘试件用分析纯萘浇注,在整个制作和实验过程中,试件不能有任何污染。椭圆形定距柱萘试
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件脱模后的表面应光滑且无任何缺陷。
浇口冒口上盖板

F_.可