转贴影响板式换热器流动阻力的主要因素

热网运行调度管理与管网水力平衡调控实操技术培训班（9月23-25日天津市）

本文转自：“换热密封” 　　1．换热器流阻计算的目的 　　(1)计算流体流过换热器的压力降，作为选择泵的依据。 　　(2)当换热器中有相变时，流阻造成的流体工作压力的改变将会改变流体的饱和温度，改变了它与另一流俸之间的温差，影响了传热。泵送流体流过换热器所需的泵耗功率Ⅳ正比于流体流经换热器的压力降AP，即：Ⅳ：G-△P(W)(2-2)10式中 　　G-流体的质量流量(kg/s)；AP-换热器进出口间流体的压力降(Pa)；10-流体的密度(kg/m3)。2．流阻的构成(1)单项流Ⅰ)摩擦阻力由于流体的黏性和流体质点之间的相互位移，流体与板间流道固体壁面产生摩擦所引起的阻力。流速愈高、黏度愈大、壁面愈粗糙、流程愈长，则摩擦阻力愈大。Ⅱ)局部阻力由于各种局部障碍而引起流体流动方向改变或速度突然改变所产生的阻力。局部阻力的大小与局部障碍的几何形状、尺寸大小、流动形态和壁面粗糙度有关。(2)两相流影响汽一液两相流体流动的因素除由于汽与液的密度不同而引起的汽与液的相互滑动等多种因素外，还包括流动阻力（摩擦、局部阻力、加速阻力和重力阻力）。Ⅰ)摩擦阻力由于汽相混入引起液相增速，汽相流滑动速度对液膜造成的湍流效应等因素的影响，使摩擦阻力大于单相流。实际上常以两相流中只有液相成分时的摩擦阻力乘以相应倍数的方法求解两相流的摩擦阻力。Ⅱ)局部阻力两相流的局部阻力比单相流更复杂。如流体通过弯管时的局部阻力，单相流是涡流和流场变化引起的，两相流是相分离和两相之间的滑动比的变化引起的，故计算式比单相式复杂得多。Ⅲ)加速阻力加速阻力是由于在流动过程中两相流的密度和速度的改变而引起的水力损失。一般，加速阻力与摩擦阻力、重力阻力相比较小，但在高热负荷的汽液两相流中，加速阻力增大到可与摩擦阻力相比的程度。Ⅳ)重力阻力重力阻力是在垂直流道中因高度差而引起的阻力损失。3．泵耗功率的影响(1)板式换热器所需的流体泵耗功率，在很大程度上取决于压力降的大小，即与流体的物性及流道的当量直径有关。对于高密度的流体（如液体），则泵耗功率较小，压力降对设计的影响较小。相反，对于低密度流体（如气体），所需功率就很大，换热器设计时就必须对压力降加以注意。(2)流体泵耗功率正比于质量流速或雷诺数的三次方。因此，若通过流速的提高来获得稍高的传热系数，经济上可能是不合理的。4．各部分分压力降的大小对流道内流速分布均匀性的影响若换热板面换热部分分压力降在总压力降中占主要部分，则换热面各部分流速较均匀。若进口角孔等压力降很大，则将引起换热面流道中各部分流速分布聩显不均匀，从而影响换热器的传热性能。

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