Например, Бобцов

Моделирование пленочной конденсации методом объемных долей: оптимизация теплообмена в компактных каналах

Аннотация:

Пленочная конденсация в мини- и микроканалах является ключевым процессом в современных компактных и высокоэффективных системах теплопередачи. В данной работе проведено численное исследование влияния температурного напора ΔT, состава пара x, углов наклона и поворота канала, а также аспектного отношения (AR) на локальную толщину конденсатной пленки δ, коэффициент теплоотдачи (HTC) и гидравлические потери Δp. Результаты показали, что влияние ΔT на δ не является линейным: при малых ΔT пленка остаётся тонкой из-за слабой интенсивности конденсации, тогда как при увеличении ΔT формируется более толстая пленка. Оптимальные значения ΔT≈ 10 K обеспечивают минимальную толщину пленки δ≈ 18–22 мкм и максимальный HTC до 13800 Вт/(м²·К). Значения углов наклона 30-45° позволяют достичь баланса между поддержанием оптимальной толщины пленки и допустимым гидравлическим сопротивлением. Аспектное отношение канала AR= 2.0 демонстрирует наилучшую эффективность теплоотдачи при умеренных потерях давления. Новизна работы заключается в количественной оценке комплексного влияния геометрии и эксплуатационных параметров, что позволяет использовать результаты для оптимизации проектирования мини- и микроканальных теплообменников.

Ключевые слова:

Постоянный URL

Статьи в номере

Содержание © 1993–2026 Университет ИТМО
Разработка © 2015 Университет ИТМО