文档介绍：中国工程热物理学会传热传质学
学术会议论文编号:123544
横纹管内混合硝酸盐传热特性的实验研究
陈聪1, 王树涛, 王超, 吴玉庭, 马重芳
(北京工业大学环境与能源工程学院传热强化与过程节能教育部重点实验室
及传热与能源利用北京市重点实验室,北京 100124)
(Tel:**********, Email:******@.)
摘要:通过实验研究得到了以熔盐为传热工质的不同结构参数横纹管内的强迫对流传热系数。对不同结构参数下的横纹管强化传热机理进行了研究,拟合了相应结构参数下的传热关联式,其最大偏差在±10%以内,此外在考虑横纹管结构因子的基础上,对适用于三组横纹管传热的通用实验关联式进行了拟合,其最大偏差为-%。通过与光管情况下的传热数据进行比较,。
关键词:熔融盐; 横纹管; 太阳能热发电; 强化传热
引言
熔融盐作为一种高效的传热蓄热工质已成功的应用于太阳能热发电领域中,如西班牙的Gemasolar、Andasol 1电站及美国的Solar Two塔式太阳能热发电站等。熔盐换热器是电站热量传递过程中的重要环节,其传热效率直接制约电站总效率的提高,为了使传热过程有明显的改善,对强化传热机理的研究日益受到人们的关注。目前,对强化传热过程的研究多以水,空气,制冷剂,油等工质为主,只有少数的研究人员对熔盐为工质的强化传热进行过研究,如Allman[[] W. A. Allman, et al. The design and testing of molten salt steam generator for solar application[J]. Journal of solar energy engineering, 1988: 2
]等人将异型管用于蒸汽发生器中,以增强熔盐侧的换热且取得较好的结果。
无源强化途径中使用的强化传热管有螺旋槽纹管、横纹管、缩放管和螺旋扁管等。[[] E. K. Kalinlin, G. A. Dreyt, et al. Improvement of heat transfer in turbular heat transfer exchangers by the use of grooved tubes [J]. Heat Transfer-Soviet Research, 1981, 13(4): 30-40
]等人于1974年首次提出了横纹管的研究报告并对横纹管的强化传热机理进行了阐述。横纹管加工成本低,易于加工,综合强化传热效果要好于其他强化管,因此广泛的应用于石油化工领域。
本文以横纹管为研究对象,揭示了混合硝酸盐在横纹管内的传热特性。通过对实验数据的处理得到了横纹管内熔盐对流传热关联式,并对不同参数下的横纹管强化传热效果进行了比较。
1 实验系统和方法
实验系统
图1为本文实验台的示意图,主要包括熔盐回路和导热油回路两个循环。在实验前,首先要对整个熔盐循环回路进行预热,对熔盐泵轴承进行冷却处理,在熔盐罐内混合硝酸盐和油槽内导热油温度各自达到实验温度后,启动熔盐泵与导热油泵实现测试段内两种流体间的受迫对流循环。测试段由316L不锈钢制成,长1000mm,其结构如