恒熱流條件下振動(dòng)圓管外結(jié)垢特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、換熱設(shè)備是工業(yè)生產(chǎn)中通用的工藝設(shè)備，95％以上的換熱設(shè)備都存在不同程度的污垢問題，污垢的存在會(huì)使換熱面的傳熱性能下降，流動(dòng)阻力增加，由此而造成一系列的經(jīng)濟(jì)損失，且污垢的存在是強(qiáng)化換熱技術(shù)所面臨的難題之一。 本文建立了圓管污垢特性實(shí)驗(yàn)臺(tái)，利用氯化鈣、碳酸氫鈉、氫氧化鈉配置的人工硬水，在恒熱流條件下進(jìn)行了靜止和振動(dòng)圓管的結(jié)垢及振動(dòng)強(qiáng)化傳熱實(shí)驗(yàn)研究。 在圓管靜止條件下，通過實(shí)驗(yàn)得到不同加熱功率下污垢熱阻隨著時(shí)間的變化規(guī)

2、律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，污垢熱阻隨時(shí)間變化曲線為典型的漸近線型，且隨著壁面溫度的升高，污垢的結(jié)垢速率增加。 在圓管振動(dòng)條件下，得到了在不同的振動(dòng)振幅和頻率下污垢生長曲線，并且擬合出了漸近污垢熱阻值和振動(dòng)雷諾數(shù)的關(guān)聯(lián)式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，振動(dòng)條件下的污垢熱阻隨時(shí)間變化曲線也為典型的漸近線型，且漸近污垢熱阻隨著振動(dòng)雷諾數(shù)的增加而呈指數(shù)形式減小。相同工況條件下，圓管振動(dòng)時(shí)的漸近污垢熱阻較靜止時(shí)的小。 本文對(duì)圓管先振動(dòng)再變?yōu)殪o止進(jìn)行了結(jié)垢

3、實(shí)驗(yàn)研究，得到了整個(gè)過程中污垢的生長曲線。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，最后的漸近污垢熱阻比圓管振動(dòng)時(shí)增加了35％，說明圓管振動(dòng)較靜止時(shí)的剝蝕力大，振動(dòng)具有更好的抑垢效果。 本文還圍繞圓管振動(dòng)強(qiáng)化傳熱進(jìn)行了研究，測(cè)得了管外平均對(duì)流換熱系數(shù)隨振動(dòng)頻率和振幅的變化關(guān)系，得到管外對(duì)流換熱的擬合公式，可作為圓管外流體與壁面間傳質(zhì)強(qiáng)弱的參考。同一振動(dòng)Re<,v>數(shù)下的高頻低振幅振動(dòng)要比低頻高振幅振動(dòng)對(duì)管外對(duì)流換熱的強(qiáng)化效果要好。 本文對(duì)振動(dòng)圓管外