Forschungsstand zu aktiv gesteuerten Gas-Flüssigkeits-Anpassungswärmeübertragern
摘要
Im Prozess der Phasenänderung Gas-Flüssigkeit wird durch aktive Gas-Flüssigkeits-Anpassung die Trockenheit und der Durchfluss gesteuert, was gleichzeitig eine Verbesserung des Wärmeübergangskoeffizienten (h) und eine Verringerung des Druckverlusts (Δp) ermöglicht. Dieser Artikel fasst den Forschungsstand im In- und Ausland aus drei Perspektiven zusammen: Prinzipien der Wärmeübertragungsverbesserung durch Gas-Flüssigkeits-Anpassung, Gas-Flüssigkeits-Anpassungseinheiten und Gas-Flüssigkeits-Anpassungs-Wärmeübertrager. Aktive Gas-Flüssigkeits-Anpassung ist sowohl im Kondensationsprozess (Flüssigkeitstrennungskondensation) als auch im Verdampfungsprozess (Flüssigkeitsverteilung beim Verdampfen) erforderlich, wobei das Arbeitsmedium in einem effizienten Wärmeübertragungsbereich gehalten werden muss, jedoch unterschiedliche Zieltrockenheiten vorliegen. Es wird besonders auf die drei Arten von Gas-Flüssigkeits-Anpassungseinheiten geachtet: Sammelbox-Kleinlochtyp, T-Rohr und Metalldrahtnetz. Es wurde festgestellt, dass bei niedrigem Massenstrom der Flüssigkeitsabscheidungsverhältnis (FL) bei Sammelbox-Kleinloch- und T-Rohr-Typen bis zu 100 % erreichen kann, während der Metalldrahtnetztyp nur etwa 30 % erreicht. Der Wärmeübergangskoeffizient von Flüssigkeitstrennkondensatoren kann im Vergleich zu herkömmlichen Wärmeübertragern um 112 % erhöht werden, aber die Forschung zur Gas-Flüssigkeits-Anpassung im Verdampfungsprozess ist begrenzt, der Anpassungsmechanismus ist noch unklar und weitere Untersuchungen sind erforderlich. Die Leistung von Gas-Flüssigkeits-Anpassungs-Wärmeübertragern hängt eng von der Gas-Flüssigkeits-Trenneffizienz (η) sowie der Trockenheits- und Durchflussverteilung in den Nebenrohren ab. Es wird erwartet, dass die auf multidimensionaler kombinierten Simulation basierende Berücksichtigung der Strömungszustände der Zweiphasenströmung (Blasen, Flüssigkeitsfilm und Tropfen), des Stofftransfers an der Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche und des Druckverlusts in den Rohren innerhalb der Sammelbox die Genauigkeit der Modelle von Gas-Flüssigkeits-Anpassungs-Wärmeübertragern verbessern kann.
关键词
aktive Gas-Flüssigkeits-Anpassung;Flüssigkeitstrennungskondensation;Flüssigkeitsverteilung beim Verdampfen;Wärmeübertrager
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