恒熱流條件下振動圓管外結垢特性實驗研究.pdf

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

2、律。實驗結果表明，污垢熱阻隨時間變化曲線為典型的漸近線型，且隨著壁面溫度的升高，污垢的結垢速率增加。 在圓管振動條件下，得到了在不同的振動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雷諾數的關聯式。實驗結果表明，振動條件下的污垢熱阻隨時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雷諾數的增加而呈指數形式減小。相同工況條件下，圓管振動時的漸近污垢熱阻較靜止時的小。 本文對圓管先振動再變?yōu)殪o止進行了結垢

3、實驗研究，得到了整個過程中污垢的生長曲線。實驗結果表明，最后的漸近污垢熱阻比圓管振動時增加了35％，說明圓管振動較靜止時的剝蝕力大，振動具有更好的抑垢效果。 本文還圍繞圓管振動強化傳熱進行了研究，測得了管外平均對流換熱系數隨振動頻率和振幅的變化關系，得到管外對流換熱的擬合公式，可作為圓管外流體與壁面間傳質強弱的參考。同一振動Re<,v>數下的高頻低振幅振動要比低頻高振幅振動對管外對流換熱的強化效果要好。 本文對振動圓管外