硅橡胶膜强化传热管制备及其强化传热性能研究

来源 :长春工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luffyzero88
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蒸汽冷凝是石油化工、动力和气体低温分离等工程领域中广泛遇到的相变传热过程。开发强化冷凝换热的新型表面具有很重要的实用价值。工业上常用的易润湿金属表面上的蒸汽冷凝常为膜状冷凝,滴状冷凝是利用表面张力作用强化冷凝传热的最理想的途径,其冷凝传热系数比膜状冷凝要高一个数量级以上。本实验采用涂覆-热处理法制备了二甲基硅油膜、硅橡胶膜、纳米白炭黑-硅橡胶膜滴状冷凝强化传热管。研究了二甲基硅油、硅橡胶、纳米SiO2在铸膜液中浓度及热处理温度对热通量、总传热系数、冷凝传热系数及表面传热温差的影响。同时对滴状冷凝强化传热管表面进行了SEM、FT-IR及接触角分析。实验结果表明:实验所制传热管均实现滴状冷凝现象。二甲基硅油膜与膜状冷凝相比,其冷凝传热系数比膜状冷凝提高了1.1-1.2倍,热通量是膜状冷凝的0.78-0.80倍;对硅橡胶膜材质进行了优选,其中浓度为4%的107硅橡胶传热效果最好;制备了滴状冷凝传热的未交联、交联及催化交联107硅橡胶膜强化传热管,适度交联有利于传热;纳米SiO2在铸膜液中浓度影响传热管传热性能,随纳米SiO2浓度增加,表面水接触角增加,其中纳米SiO2浓度为0.1%时,传热管表面水接触角可达125.85°,其冷凝传热系数比相应的膜状冷凝提高了3.1-3.3倍,热通量是相应膜状冷凝的1.42-1.44倍;热处理温度为265℃时,传热效果最好。
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