等流速法在板式换热器传热试验中的应用.docx

1、第21卷第3期1260-2001年6月动力工程POWERENGINEERINGVol.21No.3June2001文章编号:1000-6761(200103-12G0-03等流速法在板式换热器传热试验中的应用欧阳新萍吴国妹2.刘宝兴I1.上淳理工大学，上*2（X）1103；2.上虏工业锅炉砰究所，上海200126）摘萋：在横热器的传姊，性能试哇中.寸成缺热系数的洌宣是一个重要的组成奇分，叶于板式楼境耳而玄，用等宜诺敷法来获将*时流挨执系敦是比貌合适的一种方法，但时试验过程的控制卖求比较高-丈中期述了一种修正的等雷诺做方法等洵速法.它使试睑过程的校制十分方位.通过实例，介绍了该方法的具体应用。衰

2、2冬4关词：等流速法；板式换热器：传热试验中图分类号：TK172文献标识码：A；（）PrT*以/）如(5)0引言在换热器的传热性能试验中.除厂要测定换热器的传热系数及流动阻力以外，在任还要进一步得到换热系数及其计算式.换焜系数的测定方法有很多种如壁面温度测定法、分离法、等宙诺数法、瞬态法等。对于稳态的板式换热器试验而言,直接测髭板片温度比较困谁，不宜采用壁面温度测定法。分离法则要求换热面两侧流体的时流挨热系数相差较大，而板式换热器往往应用于液-液、液-兼汽凝结之间的换交换两侧换热系数相差不大，故也不宜采用分离法等雷诺故法要求换熄面两侧流体通道儿何相似，试弟中两侧流体的雷诺数相等。板式换热器换热

3、面两侧流体通道的结构相同.满足等雷诺数法的基本应用条件，因而等雷诺数法是板式换热器传热试验比坟适合的的方法。但通过实际应用发现：要保持2种参与换热流体的雷诺数相等,需根据2种流体的温度数值（确定物性）来调柠2种流体的流速.而流速的调节又会引起温度的变化,故一个试验工况需作反复调整，比较麻烦.为此,我们对等雷诺数法作了修正，修正后的方法我们称为等流速法、等流速法与等雷诺数法相比更加实用、1等流速法在板式换热器传热试验中的应用原理对于具有冷、热通道几何结构相同的板式换热器，如果冷、热流体的流动雷诺数范围相同.则冷、热流体的对流换热系数可用相似的准则方程式描述：Nu=CRePrnJ,n-4*2)%=

4、CReTPrf，ia2/d)（3）传热热阻方程为：11.1反=商+兀+福(4)如果传热在等雷诺数条件下进行,即：火门=g=Re,则根据（2）式、式、（4）式可得：（出=（L/K）!（弘）以上是等雷诺数方法，我们对此作-下改进。由于Re=VdM使传热在等淹速下进行，即：叭=V_=V则由2）式、（3）式、（4）式可得：CV=1(力心)收USHi3000-05-09作者M介，欧阳新岸。964.剪，上海理L大学工程师,：Ii1(6)1261.动力工程令式（6）等号右边部分以P表示,然后再在等号两边取对数，可得下式：InP=InC4-）（T；-T：）（9）取位=（。+。）/2.用下式计算传热系数：K=Q

5、/（AXT”。）（10）式中，温差修正系数。的查取可参考文献口、2如果试验的板片数较少，则还应考虑温差的端部效应。因为中间通道的流体与两侧板片进行热交换，而最边上2个通道的流体只与一侧板片进行热交换因此边上通道流体的温度变化.与中间通道流体的温度变化不同，此即端部效应。有关端部效应对温差的影响可参考文献3、等流速法的应用前提条件也是要求冷、热流体通道的几何结构相似，尽管静态的板式换热器冷、热通道的几何结构相似,但流体运行以后，如果冷、热流体的压力不同，有些型号的板式换热器板片会有一些变形（这种微小变形是许可的），从表1BR1型板片及试件参数而会造成冷、热通道儿何结构的不相似-因此任试验过程当中

6、，应该保持冷、热通道流体的庄力基本相等这可由换热器流体进、出口处的阀门来调外型尺寸J8)653XP3mm|单片有效而枳0.1m;试件板片散试件流程1，3)/3试件传热面秋ii.5-板片呼度s0.6imm板间距年3.mm)6.Jimm甫孔苴径50(mm)波纹角度1址3.Ihmm波纹间距11mm)波纹型状入字型阪片材料不锈钢流道截面枳，三流道i0.uO47：IS.：-?43.9，)45.M12.50热水出口iB度cc39.304CLS,3、713K4042-8540.7u冷水进口温度28.nu3项n.11ii.4；3：，.503R.叫36.95冷水出口温度rc40.On3&时；036.曾36-75

7、41.1038.8。热水流量（kg/。0.307C57;-i；E：70L2241.3661-S28冷水流量（kg/m0.3150,趴!:.KSv1.相？1.264.3881.512热水0.211C.3心c.5S10.733).8410.9391-050冷水流速（m/s）0.216:.0.1KJ0.0.8670.9521.037彷水故热量w）15421129*1618915753178871225911480冷水吸热量157821印、1G11116541171461274611676热平街误差-2.31-3.112.141.274.23-J.A9-1.69平均混强C）11.927.U：6.站6.

8、6.0?.93a.725传热系敬（W/268S33：广179SR64276279冷水流动阻力（PdJ58871741157*?360O9138。107324试验数据一如表2所示。根据表2中的数据.采用等流速法，得到该板式换热器的对流换热系数准则方程式：节,通过压力表监视。Nu=0.137叩广(1)1262动力工程第2】卷式中，当流体被加热，n=0.4,当流体被冷却，n=3。该准则式的应用范围：庇=10OO-2OOn流体的运动粘度一。流体的对流狭热系数0温差修正系数Pr一霄朗特数参考文献：1王中钟，史美中.热交换器原理与设计M.东幽大学出版社、1988.2尾花英朗（日本）著.徐中权*.热交换器设

9、计手班LM.短加工出版社.1987.3兰州石油机械研究所.挨转器M.煌加工出版社）988.4周H冠.原理及计算M.清华大学出版社a987.EqualVelocityMethodandItsApplicationinHeatTransferPerformanceTestofPlateHeatExchangersOUYANGXin-ping1,WUGuao-mei2,LIUBao-xing(ShanghaiUniv,ofScienceandTechnologyShanghai200093China；2.ShanghaiIndustrialBoilerResearchInstitute,Shangh

10、ai200126.China)Abstract:Thedeterminationofconvectionheatexchangefactorsconstitutesamajorelementintheheattransferperformancetestofbeatexchangers.Sofarasplateheatexchangersareconcerned.E-qualReynoldsNumberMethodcanbeconsideredasafairlyappropriateone.However,thereisalittledifficultyintheapplicationofth

11、eMethod.ThepresentpaperdescribesamodifiedMethod-EqualVelocityMethod.ThecontroloftestprocessismoreconveniencewiththemodifiedMethod.DetailedusesofthemodifiedMethodareintroducedthroughaninstance.Tables2andrefs4.Keywords：equalvelocitymethod:plateheatexchanger；heattransfertest(上接第1223页)theflowprofile*(he

12、Bolzman-hkekinetictheorywasusedtodescribethehydrodynamicbehaviorofpaniclesinCFBTheeffectsofsuperficialga、velocityandsolidmassfluxesonthelocalheattransferbetweengasandsolidwerediscussedfordifferentconditions.Thenumericalresultsshowthatthegas-solidbeattransfercoefficientrapidlydecreaseswithanincreaseindistancealongtheaxis.Theparticleclustershavegreatinflu