课题组老师许波的论文《Numerical Study on Flow Heat Transfer Characteristics of Horizontal Tube Falling-Film Evaporator》在2021年7月发表于Journal of Thermal Science期刊。本文建立了水平单管外降膜流动蒸发和水平单管内降膜流动蒸发的三维模型，并通过对比验证了流动传热模拟过程的准确性。结果表明，对于水平单管，总传热系数较低，且随喷雾密度和蒸发温度的增大而增大。管外液膜厚度随着管径的增大而逐渐减小，小管径的总换热系数明显大于大管径的。随着液体分布高度和密度的增大，总换热系数呈增大趋势。此外，管轴向液膜厚度分布的波动随液体分布密度的增大而减小。对于蒸发器，结果表明部分液体制冷剂被带入蒸汽出口。管壁温度和流体温度在垂直向下方向上呈逐渐升高的趋势，而同一水平和横向排内的管壁温度差异不大。换热管外壁高温区向进口方向移动并逐渐减小，管内水出口温度也随着制冷剂喷雾密度的增加而逐渐减小。换热器管垂直方向局部换热系数呈下降趋势，喷雾密度越小，下降趋势越明显，水平管排上排中部和下排两侧的局部换热系数明显较高。探索了不同参数对水平管外降膜流蒸发的影响规律，为开发更高能效的降膜蒸发器实现节能减排提供了理论指导。
图1 水平管降膜蒸发器模型
图2 不同管道的总传热系数
