波纹管冷凝强化传热机制

波纹管构造如图l所示。与直径同样的一般接管相比，其强化传热有两个特点：

①面积增加；

②因为冷凝液膜减薄，使导热系数提升。其中后者起主要的强化传热作用。

波纹管冷凝强化传热机制

因为波纹管波纹表层曲率很小，冷凝液膜受表面张力的影响很大，界面张力在液膜上引起由波峰至波谷的附加压差，液膜流形受界面张力引起的压差和重力的共同作用。为提升冷凝传热强化效果，要求界面张力作用大于重力作用。对于水平放置的波纹管，当界面张力远大于重力时，冷凝液膜流形主要受界面张力控制。这时，波纹上下表层液膜流形类似，液膜均沿波纹表层由波峰流入波谷底端，使波峰区液膜变薄，大大减小了热流通过波峰区表层的热阻，加强了传热。波峰区的冷凝是膜状的，但导热系数却在珠状导热系数范围内。波谷区底端汇集整个波纹表层冷凝液，重力作用远大于界面张力作用，在重力控制下冷凝液沿腋角壁面往下流动，通过波谷底部的热流很小。

在界面张力和重力共同作用下，冷凝液膜流形比较复杂，难以准确判断。一般把液膜流形简化为重力控制与界面张力控制冷凝两类。光管受重力控制，可根据Nusselt理论计算；波纹管界面张力远大于重力，Nusselt理论计算式不再适用。