浅析蒸发器管型的影响

椭圆管和弹形管的强化传热机理是：一是由于椭圆形及弹形管的形状特殊，增大了管内的空气导流面积，减小阻力面积，减少气流流动死区，加快水气接触面气流局部流动速度，水膜表面的水蒸气及热量加速挥发；二是椭圆管及弹形管顶端曲率半径较小，水膜在管上端更容易附着，在管表面滑移速度更快，厚度减小，与圆管相较，换热完成后其更容易从管底部脱落；三是管内截面异形化，当量直径减小，增加了冷凝流体的扰动程度，冷凝液传热膜系数相应增大。

扭曲管的强化传热机理是：管表面可双面湿润，增加水膜覆盖率，同时由于螺旋状通道的导向和应力作用，水膜湍动程度增大、容易成膜且更新速率加快，水膜厚度减小，在换热完成后不会在管底部聚集，因而很大程度的提高了水膜传热性能；可使管间空气不断变化流向，以较小的流量即可保持较高的流速，增大传热传质的剧烈程度，而且由于局部速度区和流体分布的合理化，热传导更加均衡，流体流动路线加长也可使热质交换更充分；强化冷凝传热的基本原理与椭圆和弹形管相同，但扰动更为强烈。由表可见，椭圆管、弹形管及扭曲管型都比较单一地过分强化水膜或水膜与空气间的传热，且扭曲管的风阻较大，因此综合上述两类管型的优点，又提出了弹形扭曲间断管同时强化水膜、水膜与空气间的传热过程，在不增加压降的情况下总传热系数提高明显；另外，螺旋管段和椭圆直管段交替出现，螺旋管段可加快制冷剂蒸汽冷凝过程，直管平稳段则有利于冷凝液分离。

在水平管蒸发式冷凝器中，管外水膜、水膜空气间的传热尤为重要，都可能成为控制热阻，水膜和空气均需要强化传热。