冷凝器为何选横管
同一根冷管,竖放 vs 横放:液膜厚度决定凝结换热系数 h
热蒸汽 t_s 在冷壁上凝结 (壁面 t_w 冷)
竖管
冷管壁
液膜越积越厚
l
h_V ∝ 0.943·(l)
-1/4
横管
冷管壁
薄液膜整圈滑落
d
h_H ∝ 0.729·(d)
-1/4
两式相除,公共项约去:
h_H
/
h_V
= 0.77·(
l/d
)
1/4
长径比越大,横管越占优
l/d =
50
→ h_H/h_V =
2.05
✓ 横管 h 达竖管 2 倍以上
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单步
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长径比 l/d
l/d = 50
💡 竖管液膜沿全高累积、底部过厚热阻大;横管液膜整圈很薄。当 l/d≥50 时 h_H/h_V≥2,横管换热翻倍——故冷凝器普遍采用横管布置。