換熱器外文資料翻譯(編輯修改稿)
2024-12-08 06:07 本頁面
【文章內容簡介】 摩擦系數的修正因子 fC 和不同的換熱管分布，換熱管的中心距與管徑的比 dP/ 和雷諾數的關系如表 1。最終的式（ 10b）根據換熱器不同區(qū)域的雷諾數來確定摩擦系數。 為了驗證式（ 10b）中求的摩擦系數的準確性，將其和參考文獻 [18]中求的摩擦系數進行比較。將比較結果在圖 4 中表示，發(fā)現式（ 10b）的結果在合理的范圍內。 表 1 摩擦系數的修正因子（ fC ） 換熱管中心距與直徑比 dP/ 換熱管分布 30176。 45176。 60176。 90176。 fC 410e ?sR 4e 10sR ? 410e ?sR 4e 10sR ? 410e ?sR 4e 10sR ? 410e ?sR 4e 10sR ? 考慮泄露和旁流流因素 Bell[12]和 Gaddis[18]提出了由于泄露和流體的旁流效應也會引起殼程壓力的降低。流體的泄露發(fā)生在殼體與折流板的間隙以及 折流板孔與 換 熱管的隙。此外圖 1 中的旁流 C 繞開管束與殼體也 造 成壓力損失。將式（ 6）乘以泄露系數（ lf ）旁流系數 ( bf )得到泄露和旁流效果引起的壓降 cP? 的表達式 ，如 式（ 11）。 blcscsc ffNfuP ?? sin22?? （ 11） 修正因子 bf 和 lf 的值由參考文獻 [10]給出的方法求的?，F在就 可以 用式（ 11）計算壓力損失 cP? 了。但是對于溫度變化 其 敏感度 也 改變的流體該式還需要進行修正。對于這種流體要考慮不同溫度下的流體粘度。結合這種影響，在式（ 12）中給出了穿過管束的壓降模型表達式。 s in2 ?????????? sffNfuP wblcscsc ???? (12) 圖 4 利用 Gaddis[18]中的 經驗式 得到不同情況的 摩擦系數的對比 （ wzP? ） 為了確定圓缺區(qū)的壓降，應該考慮圖 5 中的流動形式。圓缺區(qū)的壓降是由于流體的收縮擴張導致的壓降（ cdnP? ）和由于流線的彎曲導致的壓降（ bP? ）二者的總和。從MN 到 PN 間的流體視為收縮流，從 PN 到 NQ間的流體視為擴張流。將 MNPNNQ之間的流體視為收縮擴張形噴管來 確定壓降。噴管的收縮和擴張部分又是相同的，因此可以將由于收縮噴管引起的壓降乘以 2 來確定收縮擴張形噴管的總壓降，如式（ 13a）。 cdnP? =2?收縮噴管壓降 （ 13a） 采用 文獻 [5]中的收縮噴管壓降的數學表達式再結合泄露系數 lf [8,12,18]得到式（ 13b）。在圓缺區(qū) 中 不存在管束的旁流泄露，故在此將其忽略。 12c d n 122 ???????????????? ???????????sswwzscscs AAfuP ??? （ 13b） wzA 為不含管束面積的圓缺區(qū)面積 參考圖 6 得到包含管束面積的圓缺區(qū)面積 wzA = ?????? ???????????? ?????? ?? 2s i n1002143604 2s ??? bcs DBDD （ 14） 圓缺區(qū)管束面積 =42wt dN ? （ 15） 那么可得： wzA = ?????? ???????????? ?????? ?? 42s i n1002143604 2wt2s dNDBDD bcs ???? （ 16） wtN 根據文獻 [18]中的公式來定義。此外，流體流經圓缺區(qū)的圓弧 HIJ 引起的收縮擴張形噴管的壓降用下面的方法確定。 確定流經圓缺區(qū)的圓弧 HIJ 引起壓降 在圖 5 中給出圓弧 HIJ 的幾何形式示意圖。穿過圓弧的流體在入口 MN 和中線 NP的部分區(qū)域的橫截面積是矩形的。在進口的橫截面面積較大，這里假設其部分區(qū)域在圓缺區(qū)均勻收斂，而且在 MN 和 NQ處的幾何曲率是相等的。因為在從圓缺區(qū)中心 NP 附近區(qū)域到出口 NQ的矩形區(qū)圓弧是均勻過渡的。 為了簡 化問題，將圓弧面積轉化成與入口區(qū)域 MN 和中心區(qū)域 NP 的面積平均值等效的橫截面面積。然后再將等效面積進一步轉化為圓面積。下面討論具體的轉化方法： （ 1）實際的圓弧入口面積：只有式（ 9）中給出的 scA 。 （ 2）圓缺區(qū)中心的局部圓弧面積 wzA ：如式（ 16）。 （ 3）入口和中心處圓弧的平均面積：如式（ 17）。 2 wzscbm AAA ?? （ 17） （ 4）假設為等效的圓截面時圓缺區(qū)的圓弧流 路直徑（ bsd ）如式（ 18）。 bsd = ? ?? AwzA ?sc2 （ 18） 確定圓缺區(qū)內的圓弧流路 HIJ 的半徑 利用圖 HNI，并且假設 ???HIN ，再根據上文介紹的 3sBHN? 和 200sc DBNI ? ，則角 ? 如式（ 19）。 2020tan sc sDB B?? 或 （ 19a） ????????? ? sc sDB B3200tan 1? (19b) 所以，HIBHIHN s 3sin ??? 或 ?sin3 sBHI ?
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