入口蒸汽速度分布对凝汽器传热系数的影响(2)

最窄通道的面积，m2；cρ为凝结液密度，kg/m3；g为重力加速度，m/s2；为管子外径，m； 1dS——管束进口处冷却管间最窄通道面积之和与管束冷却面积之比。

n为管束中的管子数目，S表征了管束的几何特性。

Nu——静止纯蒸汽在单根水平圆管外管上发生凝结时的努谢尔特数，1cNudαλ=。α——不考虑蒸汽流动的放热系数[4]，W/（m2·K）；r——汽化潜热，kJ/kg；cμ—凝结水运动粘度，m2/s；cλ——凝结水导热系数，W/（m·K）；它们可按ft查表得到；是确定冷却管外壁上凝结水膜层物性参数的定性温度q为凝汽器比热负荷；cqQF=；Q为凝汽器热负荷，QD(') c c c = h h c F ；为凝汽器冷却面积；而式（3）中的()0.15S实际上表示了蒸汽在管束内流动过程中速度的变化以及从冷却管滴落的凝结水对蒸汽侧对流放热的影响；0.040ε——表示空气漏入凝汽器对蒸汽侧对流放热系数的影响。蒸汽在凝汽器管束中刚开始凝结时的相对空气含量ε0按下式计算[6]：

施克洛维尔计算公式的αs考虑了蒸汽流速、管束几何特性、多流程凝汽器内的温度再分配、空气相对含量等因素对凝结放热过程的影响，计算结果与实测值比较接近。

3.2 传热系数的数值计算及结果

根据前述方法，对某机组凝汽器改造前后的传热系数和端差进行计算。计算中的相关数据和处理方法分布介绍如下：

（一）凝汽器的有关参数：

冷却面积： Fc=15770 m2

冷却水温度： =20 ℃ 1wt

凝汽器压力： cp=0.0054 MPa

冷却管内水流速： =2.3m/s wV

冷却管总根数： N=18994

根冷却管材质： Hsn70—1A

冷却管规格： Ф25×1.0

排汽的干度： x=0.9004

流程数： Z=2

凝汽量 =591.16t/hcG

（二）计算采用的假设条件：

1．在同一排汽通道内，流量均分地流入上下两组管束中进行凝结放热。

2．同一排汽通道内上、下两组管束的凝结放热系数相同。

3．进入各冷却管中的冷却水流速相同。

4．冷却管沿凝汽器宽度方向均匀分布，2.0iSS=。

（三）计算过程中的处理方法

将凝汽器入口截面划分成足够多个面积单元，利用MATLAB软件拟合（有限差分法）出该单元中心点蒸汽速度，作为该面积单元的入口速度。

根据文献[3]，对入口速度高于50m/s的单元，计算时速度取为50m/s；对于漩涡区，则取速度为0m/s；对于入口速度在0～50m/s之间的单元，计算时取实际值。

在按照（3）式计算出各单元的汽侧凝结放热系数sα后，按（1）式计算该单元的传热系数，最终利用下式加权平均的方法求得凝汽器总体传热系数： 式中——第i面积单元对应的管束局部换热系数。——第i面积单元对应管