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陶瓷蓄热体换热性能和阻力性能的实验研究(3)

作者:管理员 来源: 日期:2017-2-20 14:20:50

陶瓷蓄热体换热性能和阻力性能的实验研究(3)
    

    3.2 蓄热体导热特性分析 各点的温度见表3。

       

    蓄热体导热系数用单位面积的导热系数KS和单位体积的导热系数KV表示。

KS=Q /(βVΔt),KV=βKS。Δt为对数平均温差,V为蓄热体体积,Q为单位时间内冷空气吸收的热量,β为蓄热体比表面积,根据表3的结果可计算换热系数的实验值。 气流在蓄热室内换热可看成管内受迫对流换热,可根据文献[4]提供的方法计算,而空气和蓄热体之间的对流换热系数用小直径管内层流换热公式 计算。结果见表4。

       

    在流量相同的情况下,三种换热器传热系数 KS:陶瓷球>六边蜂窝≈方孔蜂窝。安装陶瓷球的换热器内部流速远大于装蜂窝体的换热器,并且球体内截面突变的地方多,在这些地方会产生旋涡,加强了流体的掺混和扰动,热量以对流传递方式为主, 导热传递为辅。而蜂窝体内为平稳的层流流动,热传递主要通过导热方式进行。但方孔蜂窝的比表面积最大,如按照单位体积计算的换热系数KV方孔蜂窝较优,六边蜂窝和球体均是方孔蜂窝体的60%。

    4 结论

    (1)陶瓷球阻力损失较大,在管路较长,弯头较多的场合,球体就不适用了。在蓄热体高度相同的情况下,安装六边蜂窝的换热器具有最好的流动性能。

    (2)陶瓷球具有很高的表面换热系数,但是方孔蜂窝陶瓷具有很大的比表面积,在换热强度相同的情况下,采用方孔蜂窝的换热器体积最小,这对场地的要求,设备的安装都是有利的。

    [参考文献]

    [1]章成骏.空气预热器原理与计算[M].上海:同济大学出版社, 1995.

    [2]余建祖.换热器原理与设计[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2006.

    [3]钢铁厂工业炉设计参考资料编写组.工业炉设计参考资料[M].北京:冶金工业出版社, 1979.

    [4]崔海亭,杨锋.蓄热技术及应用[M].北京:化学工业出版社, 2004. 

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