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金属管内传热传质的模型探讨

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:一般来说,工质在DSG槽式集热器中的沿程压降主要由加速压降、重力压降和摩擦压降三部分组成。单位时间、单位长度金属管管壁向管内工质的放热量Q2,in可表示为式中:h为工质侧传热系数;Dab,i为金属管内径;T为金属管内工质温度。两相工质的平均密度ρ可表示为式中:ρ′、ρ″分别为当前压力下饱和水、饱和蒸汽的密度。

金属管内传热传质的模型探讨

(1)质量守恒方程。

式中:为金属管内工质流量;F为金属管内截面积;ρ为金属管内工质密度;y为沿管长方向长度

(2)能量守恒方程。

式中:H为金属管内工质比焓;P为金属管内工质压力

这里假设金属管内流体的动能和位能变化相对很小,忽略不计。

(3)动量守恒方程。由于管内压力扰动的传播比能量的传播变化要快得多,因此这里只考虑稳态的动量方程。一般来说,工质在DSG槽式集热器中的沿程压降主要由加速压降、重力压降和摩擦压降三部分组成。而对于水平放置的DSG槽式集热器,压降主要为摩擦压降,加速压降和重力压降可以忽略不计。

式中:Pd为单位管长的摩擦压降。

(4)管内放热方程。单位时间、单位长度金属管管壁向管内工质的放热量Q2,in可表示为(www.xing528.com)

式中:h为工质侧传热系数;Dab,i为金属管内径;T为金属管内工质温度。

(5)工质物性参数方程。对于单相工质,工质的密度、温度、动力黏度、比热容、导热系数、普朗特数等参数可由工质比焓和工质压力计算得到。

对于两相工质,其质量含气率x可表示为

式中:r为汽化潜热;H′为当前压力下饱和水的比焓。

两相工质的平均密度ρ可表示为

式中:ρ′、ρ″分别为当前压力下饱和水、饱和蒸汽的密度。

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