冷凝面形状影响含空气蒸汽冷凝特性数值分析

为评估蒸汽在不同形状壁面的冷凝特性,本文基于不同壁面(单管、平板、圆柱、球形)在压力为0.1~1.6 MPa、空气质量分数为0.1~0.9、过冷度为10~80℃的参数范围,开展了含空气蒸汽冷凝数值分析。结果表明:冷凝面形状对蒸汽冷凝特性有显著影响,主要可分为曲率效应和结构效应的影响。基于2种效应提出了曲率强化因子和结构强化因子,发现曲率强化因子与压力、过冷度呈负相关关系,与空气质量分数呈正相关关系;结构强化因子与压力、过冷度、空气质量分数均呈正相关关系。曲率效应引发的强化效果最大可达16%,结构效应引发的强化作用最大可达32%。此外,单管换热性能最佳,圆柱与平板其次,球形面换热性能最低。