Influência de diferentes estruturas dentadas em tubos horizontais sobre as características de transferência de calor por condensação e queda de pressão
Para estudar as características de transferência de calor por condensação e queda de pressão em tubos horizontais com diferentes estruturas dentadas, e revelar os mecanismos que reforçam a troca térmica devido a essas estruturas, foram realizados experimentos em tubos de troca térmica com diâmetro externo de 8 mm, visando analisar o coeficiente de transferência de calor por condensação e as características de queda de pressão dentro do tubo. Os resultados mostram que: com o aumento da densidade do fluxo mássico, tanto o coeficiente de transferência de calor por condensação quanto a queda de pressão aumentam; enquanto o aumento da temperatura de condensação provoca a redução de ambos. O coeficiente de transferência de calor nos tubos reforçados aumentou de 38,5% a 115,6% em relação aos tubos lisos, e a queda de pressão aumentou de 49% a 173%. A estrutura helicoidal provoca circulação secundária eficaz dentro do tubo, aumentando o calor transferido; dentes mais altos e ângulo de topo menor geram turbulência mais intensa no refrigerante ao passar pelas pontas dos dentes; o aumento do número de dentes eleva a área de transferência de calor. Comparando o coeficiente de transferência de calor por unidade de queda de pressão, concluiu-se que o tubo reforçado a 18° possui o melhor desempenho geral; o ângulo helicoidal melhora a transferência térmica, mas aumenta bastante a queda de pressão, por isso não se deve simplesmente aumentar a estrutura reforçada em busca de melhor troca térmica. Comparando diferentes correlações de transferência de calor e queda de pressão com valores experimentais, a correlação de Oliver diminuiu o peso do número de Reynolds equivalente na correlação e ajustou a influência do grau de turbulência nos resultados, com boa precisão na previsão do coeficiente de transferência de calor. Hirose considerou o parâmetro Lockhart–Martinelli e os multiplicadores de queda de pressão bifásica, melhorando a precisão da previsão da queda de pressão, com erro absoluto médio de 11,4% e 18,2%, respectivamente.
关键词
estrutura dentada;R513A;transferência de calor por condensação;queda de pressão;correlações