波紋管冷凝強化傳熱機制

波紋管構造如圖l所示。與直徑同樣的一般接管相比，其強化傳熱有兩個特點：

①面積增加；

②因為冷凝液膜減薄，使導熱系數提升。其中后者起主要的強化傳熱作用。

波紋管冷凝強化傳熱機制

因為波紋管波紋表層曲率很小，冷凝液膜受表面張力的影響很大，界面張力在液膜上引起由波峰至波谷的附加壓差，液膜流形受界面張力引起的壓差和重力的共同作用。為提升冷凝傳熱強化效果，要求界面張力作用大于重力作用。對于水平放置的波紋管，當界面張力遠大于重力時，冷凝液膜流形主要受界面張力控制。這時，波紋上下表層液膜流形類似，液膜均沿波紋表層由波峰流入波谷底端，使波峰區液膜變薄，大大減小了熱流通過波峰區表層的熱阻，加強了傳熱。波峰區的冷凝是膜狀的，但導熱系數卻在珠狀導熱系數范圍內。波谷區底端匯集整個波紋表層冷凝液，重力作用遠大于界面張力作用，在重力控制下冷凝液沿腋角壁面往下流動，通過波谷底部的熱流很小。

在界面張力和重力共同作用下，冷凝液膜流形比較復雜，難以準確判斷。一般把液膜流形簡化為重力控制與界面張力控制冷凝兩類。光管受重力控制，可根據Nusselt理論計算；波紋管界面張力遠大于重力，Nusselt理論計算式不再適用。