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石墨換熱器的兩相流效率與相變換熱你知道多少
石墨換熱器要實現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移，熱交換設(shè)備無疑起著十分重要的作用?；谥评渑c低溫技術(shù)中的特定工作條件，絕大多數(shù)場合都是使用間壁式石墨換熱器，其中尤以傳熱元件為管子的熱交換器在制冷與低溫裝置中應(yīng)用最為廣泛，歷史也最為悠久。
這是因為圓管加工簡單、工藝成熟、市場上容易得到、可以在很寬的壓力和溫度范圍內(nèi)可靠地工作，即使在工況不穩(wěn)定，熱應(yīng)力沖擊與機(jī)械傳熱管內(nèi)、外兩側(cè)加翅片，以及加出所要求的翅片形狀，以實現(xiàn)強化傳熱；可使整個石墨換熱器傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、重量輕、流動阻力也較小;管式石墨換熱器按照使用要求不同而具有多種結(jié)構(gòu)形式，但綜合起來可以分為列管式與盤管式與立式殼管式。例如制冷技術(shù)中的冷凝器、蒸發(fā)器；空氣分離裝置中應(yīng)用的冷凝蒸發(fā)器等。將傳熱管在平面或空間內(nèi)立交盤成的各種盤管式石墨換熱器廣泛地應(yīng)用于制冷與低溫裝置中。
低溫石墨換熱器接觸到相當(dāng)多的相變換熱與兩相流，這一方面是由于低溫石墨換熱器傳熱請求高效率，大熱流密度；另一方面也由于低溫流體在生成、貯運、熱交流過程中極易產(chǎn)生相變。這些相變換熱過程不只包括一切的沸騰、冷凝方式，而且大量地處于傳熱機(jī)理非常復(fù)雜的兩相強迫對流換熱與近臨界區(qū)對流換熱的工況。但是低溫石墨換熱器傳熱畢竟有其特性，低溫下物性變化劇烈。低溫下工質(zhì)物性隨溫度、壓力會有明顯變化，所以普通傳熱學(xué)中所給出的對流能量方程的定物性不能隨意援用，對數(shù)均勻溫差的運用也遭到限制。
特別是低溫石墨換熱器傳熱常在接近熱力學(xué)臨界狀態(tài)區(qū)域內(nèi)停止，近臨界區(qū)物性隨溫度、壓力變化異常劇烈，普通常規(guī)的變物性關(guān)系式也不適用。低溫?zé)醾鲗?dǎo)主要觸及變導(dǎo)熱系數(shù)熱傳導(dǎo)，以及在低溫下極易構(gòu)成的結(jié)晶堆積物具有各向異性的多維導(dǎo)熱問題。另外低溫設(shè)備、低溫石墨換熱器多工作在遠(yuǎn)低于環(huán)境溫度的工況下，所以設(shè)備的熱絕緣，支承導(dǎo)熱所觸及的高真空絕熱、多層絕熱粉末真空絕熱、粉末、泡沫絕熱、異形變截面長桿導(dǎo)熱等都觸及頗具特性的低溫?zé)醾鲗?dǎo)問題。石墨換熱器正在越來越普遍地應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各個范疇內(nèi)。
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