低温流体管外工质换热实验装置设计及探索

为了研究水平管外工质在较低饱和温度下的冷凝传热特性,在中间介质式汽化器的基础上,基于测壁温法和能量守恒原理,设计并搭建了工质在低温流体管外自然循环换热的实验装置。该装置可以开展不同蒸发侧温度、冷氮气流速、换热强化管、工质种类等工况下的实验研究,并配有可视化管段用于观察换热工质气液相间转换的过程,能够获得凝结表面传热系数、凝结液膜流态及热阻分布,分析冷凝管外壁轴向温度、腔体温度随管内冷氮气流速的变化规律。功能验证实验结果表明,低温流体管外工质凝结换热过程中,壁面热通量小于壁面过冷度对传热系数的影响,传热系数随冷氮气流量升高而降低、随蒸发侧水温的降低而减小。