横掠管束降膜流动和传热特性

为了明确绕管式换热器壳侧降膜流动特性对传热性能的影响,建立三维壳侧计算域,采用VOF模型,在干度工况范围为0.1～0.9,热流密度为1 275～8 000 W/m²,质量流率为120 kg/(m²·s)时,分析了乙烷在绕管式换热器壳侧降膜流动过程。结果表明：对于乙烷工质,流型依次为层状流、半环状流、液滴流。干度为0.3,热流密度为4 000 W/m²时为层状流向半环状流转化点;干度为0.6和0.7,热流密度4 000 W/m²时为半环状流向液滴流转化点;在层状流向半环状流及半环状流向液滴流转化点传热系数均下降。干度为0.1～0.2,传热系数与干度成正相关;干度为0.3～0.7,传热系数与干度成负相关;干度为0.8～0.9,传热系数随干度变化不明显;流型为层状流和半环状流时,热流密度与传热系数成正相关。流型为液滴流时,热流密度与传热系数成负相关。