波纹补偿器冷凝强化传热机制

波纹补偿器结构如图l所示。与直径相同的一般接管相比，其强化传热有两种特点：

①面积增加；

②由于冷凝液膜薄化，使传热系数提高。其中后者起主要的强化传热作用。

波纹补偿器冷凝强化传热机制

由于波纹补偿器波纹表层曲率很小，冷凝液膜受界面张力的影响很大，表面张力在液膜上引起由波峰至波谷的附加压差，液膜流形受表面张力引起的压差和重力的共同作用。为提升冷凝传热强化效果，要求表面张力作用大于重力作用。对于水平放置的波纹补偿器，当表面张力远大于重力时，冷凝液膜流形主要受表面张力控制。这时，波纹上下表层液膜流形类似，液膜均沿波纹表层由波峰流入波谷底部，使波峰区液膜变薄，大大减小了热流通过波峰区表面的热阻，增强了传热。波峰区的冷凝是膜状的，但传热系数却在珠状传热系数范围内。波谷区底部汇集整个波纹表层冷凝液，重力作用远大于表面张力作用，在重力控制下冷凝液沿腋角壁面向下流动，通过波谷底部的热流很小。

在表面张力和重力共同作用下，冷凝液膜流形比较复杂，难以准确判断。一般把液膜流形简化为重力控制与表面张力控制冷凝两类。光管受重力控制，可根据Nusselt理论计算；波纹补偿器表面张力远大于重力，Nusselt理论计算式不再适用。