本文在蒸汽压力为70 k Pa的实验工况下,通过实验研究了不同蒸汽流速(v=0.31、0.46和0.62 m/s)下纯水和不同酒精浓度(1%、2%、5%、10%和20%)水-酒精混合蒸汽在水平圆管外不同位置的凝结换热特性,并实现了实验的可视化,同时分析了不同蒸汽流速下造成Marangoni(马朗戈尼)凝结换热特性差异的原因。实验及分析结果表明:对纯水蒸气而言,蒸汽流速对凝结换热特性影响较大;对水-酒精二元混合蒸汽而言,换热系数随蒸汽流速增加而增加,增加幅值与酒精浓度有关;在较低浓度范围内(1%、2%),换热系数随蒸汽流速增大而增加,且当浓度为2%时增加辐值最大。在较高浓度范围内(5%、10%、20%),随蒸汽流增加,换热系数增加幅度逐渐减小。
本文通过设计搭建板式换热器凝结换热实验台,研究了不同酒精浓度(0%,1%,2%,5%,10%,20%)、不同蒸汽压力(31.2 k Pa,47.4 k Pa,84.5 k Pa)下,定质量流量的酒精-水混合蒸汽在板式换热器中凝结换热系数随冷却水温的变化特性。实验结果表明:随着冷却水温的增大,换热系数随之增大,几乎呈现出线性变化的关系;低浓度的混合蒸汽(1%,2%)明显高于纯水蒸气的换热系数,随着浓度增大,换热系数下降;随着压力增大,换热系数增强。沿蒸汽流动的方向,换热系数是逐渐下降的。
