近年來,我國的強化傳熱技術發展迅速,蒸發式冷凝器得到廣泛應用。與此同時,數值模擬技術在蒸發式冷凝器中的利用顯著縮短了研究周期,并且節約了實驗成本。目前的主要研究集中在管式蒸發式冷凝器和板式蒸發式冷凝器,以下進行詳細分析:
1.式蒸發式冷凝器
管式換熱器作為蒸發式冷凝器的核心部件,當前改進主要集中在液膜流動狀態的優化,換熱系數的提升以及減小管外流場的阻力。有研究對圓管、橢圓管和扭曲管的傳熱傳質性能與流動性能分析,發現扭曲管間的水流分布均勻,并且脫落速度較快,有利于形成柱狀流,管表面的水膜厚度更小,而扭曲管的傳熱傳質系數也更高。還有研究人員模擬了橢圓管、扭曲管和彈形管的空氣流場,采取數值模擬方法發現彈形管的性能更加優異,表現為氣流擾動性最弱、氣流分布均勻,流動阻力更小。
2.板式蒸發式冷凝器
板式換熱器其作為板式蒸發冷凝器的核心部件,當前主要的研究集中于新型板。有研究人員發現,根據板內的流動流體建模并優化結構可以讓流體均勻性提升。還有人員對鼓包板片蒸發式冷凝器進行了研究,通過實驗和數據模擬發現傳熱傳質性良好,最佳條件為焊點直徑4~5cm、溫度達到164℃。此外,有研究發現借助數值模擬凹凸板蒸發式冷凝器空氣—水側的傳熱傳質機理,優化了結構理論。
隨著研究的深入,目前已將蒸發式冷凝器用于諸多領域,具體如下:
(1)憑借蒸發式冷凝器空調耗水量降低的優勢,適宜在缺水地區中使用;
(2)適宜在常年運行的地鐵、電力、電子、醫療化工等工業企業當中能夠發揮出顯著作用;
(3)可以用于無條件設置機房的場所。
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