Für den Wärmeübertragungsprozess während der inversen Kondensation des Dampfes in flachen Kühlrohren unter Berücksichtigung des umgekehrten Einflusses von Scherspannungen zwischen Gas und Flüssigkeit wurde ein analytisches theoretisches Modell entwickelt, das die Entwicklung des Flüssigkeitsfilms auf der geraden Oberfläche der Kühlrohre und des Flüssigkeitsbeckens am Boden des gebogenen Abschnitts umfasst. Das Modell untersuchte die räumliche Verteilung der Kondensation der Flüssigkeit und die Wärmeübertragungseigenschaften während der Kondensation. Dieses Modell wurde auf 5 typische Betriebsarten in einer kalten Winterumgebung angewendet, und es wurden Gesetze zur Variation der Dicke des Flüssigkeitsfilms innerhalb des Rohrs, des Wärmeübertragungskoeffizienten während der Kondensation, des Druckverlusts entlang des Rohrs und anderer Parameter erhalten. Die Ergebnisse zeigen, dass nur eine sehr dünne Schicht Flüssigkeit auf der geraden Oberfläche der Kühlrohre entsteht und dass sich die Flüssigkeit hauptsächlich im Flüssigkeitsbecken am Boden des gebogenen Abschnitts der Kühlrohre sammelt und dass die Dicke des Flüssigkeitsbeckens die größte Dicke des Flüssigkeitsfilms in Richtung der Umrisse des Rohrs ist und sich in der Region mit der niedrigsten Temperatur der Kühlmedien wie Luft befindet, was bedeutet, dass sie einem erheblichen Frostrisiko in einer kalten Winterumgebung ausgesetzt ist; der Wärmeübertragungskoeffizient der Kondensation der Flüssigkeit entlang der Achse nimmt mit zunehmender axialer Entfernung ab; in dem Eintrittsbereich, in dem die Geschwindigkeit des Hauptdampfstroms hoch und der Flüssigkeitsfilm sehr dünn ist, erfolgt ein Rückfluss von Flüssigkeit aufgrund einer zu großen Scherspannung zwischen Gas und Flüssigkeit. Daher ist es basierend auf der räumlichen Verteilung der Kondensation der Flüssigkeit in den Rohren möglich, den Schwierigkeitsgrad der Vereisung in verschiedenen Regionen in einer kalten Winterumgebung zu unterscheiden.

Luftkühler; Kühlrohre; Zweiphasenströmung; Kondensation; Flüssigkeitsfilm; Flüssigkeitsbecken; Gefrierungsrisiko