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低温石墨换热器传热的特点

2023-03-20    来源:    作者:佚名  浏览次数:670
一、低温下物性变化激烈。低温下工质物性随温度、压力会有明显变化,所以一般传热学中所给出的对流能量方程的定物性不能随便引用,对数平均温差的使用也受到限制。尤其是低温石墨换热器传热常在接近热力学临界状态区域内进行,近临界区物性随温度、压力变化异常激烈,一般常规的变物性关系式也不适用。近临界区的物性与传热规律至今仍有许多未知的领域。

二、两相流与近临界流。低温石墨换热器涉及到大量相变换热与两相流,这一方面是由于低温石墨换热器传热要求高效率,大热流密度;另一方面也由于低温流体在生成、贮运、热交换过程中极易产生相变。这些相变换热过程不仅包括所有的沸腾、冷凝形式,而且大量地处于传热机理十分复杂的两相强迫对流换热与近临界区对流换热的工况。两相流与近临界流存在着不同的流型,这些流型随干度、时间不断变化,遵循不同的流动与传热规律,另外在这些区域中尚存在流量振荡与流动不稳定性。而两相流压降、压力波传播、临界流、进口效应、瞬态两相流等都是一些十分复杂的问题。

三、低温热传导。由于低温下物性变化 激烈,所以低温热传导主要涉及变导热系数热传导,以及在低温下极易形成的结晶沉积物具有各向异性的多维导热问题。另外低温石墨换热器多工作在远低于环境温度的工况下,所以设备的热绝缘,支承导热所涉及的高真空绝热、多层绝热粉末真空绝热、粉末、泡沫绝热、异形变截面长杆导热等都涉及颇具特点的低温热传导问题。

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