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凝结换热
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凝结换热
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蒸汽在低于其饱和温度的壁面上凝结时的换热过程，是具有相变特点的两相流换热。蒸汽凝结时放出汽化潜热而凝成液体。如凝结液能润湿壁面，则在壁面上形成一层液膜，受重力作用向下流动。液膜表面上蒸汽的凝结,通过液膜向壁面传递热量,这称为膜状凝结换热。如果凝结液不能润湿壁面,则将聚成珠状滚落,称为珠状凝结换热。这时蒸汽仍能直接在壁面上凝结，热量的传递没有液膜的阻隔，换热强度可比膜状凝结高至10倍。但珠状凝结是很难保持的，只有金属蒸气的凝结、渗入某种有机物（如油酸、辛醇等）蒸汽的水蒸汽在金属壁面上的凝结、水蒸汽在涂有硅油、聚四氟乙烯等壁面上凝结，才是珠状凝结。如果水蒸汽中含有不凝结气体，则换热会大大减弱，所以在凝汽设备中必须将不凝结气体排除。工业设备中常见的水蒸汽或其他蒸汽在金属壁面上的凝结一般都是膜状凝结。蒸汽在竖管外表面上凝结时，液膜沿管长不断增厚,换热逐渐减弱。对于横管,因管径有限，液膜不会太厚，所以横管的凝结换热系数较竖管为大。蒸汽流动时，如方向与液膜的流动方向相同，则会使液膜减薄，换热增强；如方向相反，则液膜增厚，换热减弱。蒸汽流速较大时会把液膜吹散，使换热增强。蒸汽在横管束中凝结时，流过各排管子的蒸汽速度是依次减小的，同时，下面的管子受上面管子滴下的凝结液的影响，膜层变得较厚而又有扰动。管束对凝结换热的影响是一个相当复杂的问题，尚未研究出普遍适用的规律。
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