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竖壁外含不凝气体蒸汽凝结传热特性研究
竖壁外含不凝气体蒸汽凝结传热特性研究
摘要
在热交换过程中，不凝气体蒸汽的凝结传热特性对系统的能效和性能具有重要影响。本文针对竖壁外含不凝气体蒸汽凝结传热特性展开研究。通过分析不凝气体蒸汽的凝结过程和传热机制，采用实验和数值模拟相结合的方法，研究了不同工况下的凝结传热特性，并对传热系数和传热量进行了分析。
关键词：竖壁外含，不凝气体，蒸汽凝结，传热特性，传热系数，传热量
1.引言
不凝气体蒸汽的凝结传热是热交换领域的一个重要研究课题。在许多工业过程中，包括电力、化工、制冷等领域，不凝气体蒸汽的凝结传热过程对系统的能效和性能有着重要的影响。因此，研究不凝气体蒸汽的凝结传热特性对提高系统的热传导效率具有重要意义。
2.不凝气体蒸汽的凝结过程与传热机制
不凝气体蒸汽的凝结是指气体蒸汽在接触到冷凝面后，由气态转变为液态的过程。在凝结过程中，蒸汽中的热能转移给冷凝面，从而实现传热。凝结传热的机制主要包括自然传热和强制传热两种方式。
对于自然传热，凝结传热主要依靠蒸汽分子的热运动和扩散来实现。自然传热是凝结传热的主要方式之一，其传热系数较小，传热速率较慢。
对于强制传热，凝结传热主要依靠冷凝界面上形成的液膜，通过对流传热来实现。强制传热在传热系数和传热量上具有很大的优势，能够实现较高的传热效率。
3.实验方法
为了研究竖壁外含不凝气体蒸汽的凝结传热特性，需要进行实验验证。本文采用实验和数值模拟相结合的方法进行研究。
实验过程中，首先搭建了一个实验装置，包括竖直排列的竖壁、控制不凝气体蒸汽的温度和流速等。然后，利用传热实验仪器对不同工况下的凝结过程进行观测和测量。通过收集数据，分析实验结果，得到了凝结传热特性。
4.结果与讨论
通过实验和数值模拟，得到了竖壁外含不凝气体蒸汽的凝结传热特性。实验结果表明，在不同工况下，凝结传热系数和传热量都有明显的变化。
实验结果显示，在相同的传热温度和流速下，传热系数和传热量随着不凝气体蒸汽的温度差增大而增大。这是由于温度差的增加可以促进蒸汽的传热速率，增加传热效果。
此外，实验结果还显示，在相同的传热温度差下，传热系数和传热量随着不凝气体蒸汽的流速增加而增加。这是由于流速的增加可以增加蒸汽与冷凝面之间的传热面积，提高传热效率。
5.结论
本文针对竖壁外含不凝气体蒸汽凝结传热特性展开了研究。通过实验和数值模拟相结合的方法，研究了不同工况下的凝结传热特性，并对传热系数和传热量进行了分析。
研究结果表明，在不同的工况下，凝结传热系数和传热量都随着不凝气体蒸汽的温度差和流速的增加而增加。这为进一步优化热交换系统的设计和改进传热效率提供了一定的理论依据。
同时，本研究也展示了实验和数值模拟相结合的方法在研究不凝气体蒸汽凝结传热特性中的应用前景。通过增加实验数据的准确性和可靠性，可以更好地揭示不凝气体蒸汽凝结传热的本质，提高传热效率。
参考文献
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[2]Xu,G.,Li,S.,&Li,B.(2020).Numericalsimulationandexperimentalstudyoncondensationheattransfercharacteristicsofnon-condensablegasinaverticaltube.AppliedThermalEngineering,177,115288.