低溫冷凝可視化實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)

張家源 唐 媛 邱利民 包士然 張小斌

(浙江大學(xué)制冷與低溫研究所 杭州 310027)

1 引言

大規(guī)模工業(yè)氣體應(yīng)用促進(jìn)低溫空氣分離設(shè)備向大型化發(fā)展，目前世界最大的空分系統(tǒng)規(guī)模已達(dá)到113 880 Nm3/h［1］，空分能耗問題變得日益突出。主冷凝蒸發(fā)換熱器(簡稱主冷)是空分裝置的關(guān)鍵設(shè)備，其結(jié)構(gòu)和性能對(duì)空分裝置的能耗及效率影響顯著。一般情況下，主冷換熱溫差每降0.5 K，整套空分裝置能耗即下降2.46%［2］，而溫差的降低主要依靠對(duì)其內(nèi)部流體流動(dòng)與傳熱機(jī)理的深入研究和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在常溫區(qū)工作的冷凝蒸發(fā)換熱器中，流體的沸騰側(cè)熱阻往往比冷凝側(cè)熱阻大一個(gè)數(shù)量級(jí)，故目前對(duì)于沸騰換熱的研究遠(yuǎn)多于冷凝。然而在低溫下，沸騰熱阻與冷凝熱阻大體相當(dāng)，氫的沸騰熱阻甚至小于冷凝熱阻［3］。在空分主冷中，冷凝側(cè)熱阻大小約為蒸發(fā)側(cè)的30%—60%，且隨著熱流密度增大，兩者差別逐漸減?。?］。同時(shí)，實(shí)際系統(tǒng)中不凝性氣體也會(huì)顯著增大冷凝換熱的熱阻。主冷運(yùn)行時(shí)，氮?dú)庵型猩倭康哪?、氦等不凝性氣體，這就導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)行的主冷中冷凝熱阻增大。綜上所述，空分主冷冷凝通道內(nèi)的換熱強(qiáng)化問題不可忽視，但目前仍缺乏對(duì)其專門的研究［4-5］。

2 低溫流體冷凝的特殊性

低溫流體與常溫流體(以水為代表)的冷凝都是氣體在低于飽和溫度的情況下發(fā)生液化的現(xiàn)象，本質(zhì)上是相同的。然而，低溫流體冷凝又有其特殊性，這主要是由于低溫流體的物性與常溫流體的物性(見表1)存在著較大差異。

表1 水和低溫流體的物性參數(shù)比較(0.101 3 MPa)Table 1 Comparison of physical parameters of water and cryogenic fluids(0.101 3 MPa)

(1)低溫冷凝的理論換熱系數(shù)小。對(duì)于理想狀態(tài)下的膜狀冷凝，根據(jù)熱量平衡，冷凝表面局部的冷凝換熱系數(shù)應(yīng)該等于通過該處液膜的導(dǎo)熱系數(shù)除以液膜厚度。液相導(dǎo)熱系數(shù)越小，液膜厚度越厚，則冷凝換熱系數(shù)越小。由表1可知，低溫流體液相導(dǎo)熱系數(shù)均不到水的1/4，這是低溫流體冷凝換熱系數(shù)遠(yuǎn)小于水蒸氣的主要原因;通過Nusselt理論關(guān)于液膜厚度的計(jì)算式可近似推得，低溫流體冷凝的液膜稍厚于水，差別一般不超過30%，這構(gòu)成低溫冷凝換熱系數(shù)小的次要原因。

(2)低溫冷凝的傳熱強(qiáng)化更加困難。首先，冷凝強(qiáng)化的主要方法是利用延展表面減薄液膜厚度，在這類方法中表面張力促使的液膜減薄起到了主要的強(qiáng)化傳熱作用，而由于低溫流體表面張力不到水的1/4，導(dǎo)致這類方法的強(qiáng)化效果明顯降低。此外，表面張力小意味著表面自由能小。根據(jù)表面自由能差判據(jù)［6］，相同的固體表面上，低溫流體與固體表面的自由能差較小，更難以形成滴狀凝結(jié)。即可以使水形成滴狀凝結(jié)的材料未必能使低溫流體形成滴狀凝結(jié)，使用構(gòu)造滴狀凝結(jié)表面的方法強(qiáng)化低溫冷凝也相對(duì)困難。

(3)低溫冷凝兩相流的流型變化復(fù)雜。低溫流體的汽化潛熱比水小一個(gè)數(shù)量級(jí)，在相同的冷凝換熱量下，沿程干度變化更劇烈，這也就意味著其兩相流的流型變化更迅速，流型圖轉(zhuǎn)變曲線提前;而低的表面張力也使得重力的影響相對(duì)更明顯，更傾向于出現(xiàn)環(huán)狀流及分層流等重力主導(dǎo)的流型。

低溫流體與常溫流體冷凝存在的上述差異，使得換熱器中常溫流體冷凝的多數(shù)傳熱、流動(dòng)關(guān)聯(lián)式以及強(qiáng)化方式不適用于低溫流體，必須對(duì)其進(jìn)行專門研究。

3 低溫冷凝實(shí)驗(yàn)研究綜述與討論

3.1 低溫冷凝實(shí)驗(yàn)研究綜述

對(duì)低溫冷凝的實(shí)驗(yàn)研究大致可分以為兩個(gè)階段:第一個(gè)階段的研究大多以管式冷凝蒸發(fā)器為背景，通過實(shí)驗(yàn)得到低溫工質(zhì)在光管內(nèi)或光管外冷凝的換熱系數(shù)，以驗(yàn)證Nusselt理論是否能用于管式冷凝蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)。第二個(gè)階段多以板翅式換熱器為背景，研究低溫流體在微小通道內(nèi)的冷凝。

Leonard與 Timmerhaus［7］設(shè)計(jì)了氮?dú)獾呢Q直管外冷凝實(shí)驗(yàn)，裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。使用常壓下的液氮作冷源，加熱再沸器中的液氮，產(chǎn)生飽和氮蒸氣，氮蒸汽上升進(jìn)入冷凝腔室，在豎直銅管外冷凝，冷凝液向下回流至再沸器中。在銅管壁面內(nèi)埋設(shè)熱電偶測(cè)量冷凝壁溫，通過熱流密度與冷凝換熱溫差直接求得冷凝換熱系數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氮?dú)獾睦淠龘Q熱系數(shù)與Nusselt理論計(jì)算值吻合較好，偏差不超過±20%。此外，Haseldon和 Prosad［8］研究了氮和氧的冷凝，實(shí)驗(yàn)結(jié)果在誤差可接受的范圍內(nèi)，氮和氧的冷凝換熱系數(shù)與Nusselt理論計(jì)算結(jié)果都相吻合。

圖1 文獻(xiàn)［7］實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Structural diagram of test apparatus in ［7］

Ewald和Perroud［9］設(shè)計(jì)了氮、氫和氘的可視化冷凝實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，加熱器中加熱產(chǎn)生的飽和蒸汽上升進(jìn)入冷凝室，在冷凝管管外發(fā)生冷凝，冷凝液沿輸送管流回至加熱器中。該裝置真空罩與冷凝器外壁均采用Pyrex玻璃制作，可以獲得管外冷凝的可視化資料。由于氫和氘冷凝時(shí)橫跨液膜的冷凝傳熱溫差很小，直接測(cè)量困難，文獻(xiàn)采用間接處理的方式，用總換熱系數(shù)和使用核態(tài)沸騰的Kutateladze經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式估算得到的沸騰側(cè)換熱系數(shù)，間接得到冷凝換熱系數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明氮的冷凝換熱系數(shù)與Nusselt理論吻合較好，而氫和氘的換熱系數(shù)整體比理論計(jì)算值低20%，在低熱流密度下甚至低50%以上。

Ohira［10］研究了氮和氫的冷凝，實(shí)驗(yàn)裝置以兩級(jí)G-M制冷機(jī)冷頭為冷源，將冷凝管固定在制冷機(jī)冷頭上，冷凝管與下方的再沸器連接，加熱產(chǎn)生的蒸汽在冷凝管內(nèi)壁上冷凝。實(shí)驗(yàn)采用直接測(cè)量的方式，在距管內(nèi)壁面0.9 mm處打孔，安裝鍺電阻溫度計(jì)，測(cè)量與壁面溫度極為接近的壁內(nèi)溫度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氮和氫的冷凝換熱系數(shù)與Nusselt理論預(yù)測(cè)的結(jié)果偏差不超過±20%。

空分領(lǐng)域從20世紀(jì)50年代開始應(yīng)用板翅式換熱器，如今管式換熱器已普遍被緊湊高效的板翅式換熱器所取代。學(xué)者們針對(duì)板翅式換熱器中的相變換熱進(jìn)行了很多研究［4-5，11-12］，但多以沸騰換熱為主，專門針對(duì)低溫流體冷凝的研究還很少。

圖2 文獻(xiàn)［9］實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2 Structural diagram of test apparatus in ［9］

劉永忠［4］及陳流芳等［5］研究了板翅式冷凝蒸發(fā)換熱器單元中的沸騰與冷凝傳熱特性。制作了3個(gè)通道的板翅式冷凝蒸發(fā)單元試樣，中間為冷凝通道，兩側(cè)為蒸發(fā)通道。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明氮?dú)庠诔崞ǖ纼?nèi)的冷凝傳熱系數(shù)比Nusselt理論值高50%左右。另外，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示冷凝熱阻約為沸騰側(cè)的一半，且隨著熱流密度增大，兩者差別逐漸減小，在這種情況下，冷凝換熱熱阻不可忽視。

3.2 低溫冷凝實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論

Nusselt理論運(yùn)用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)出冷凝傳熱問題的解析解，對(duì)于一般牛頓流體發(fā)生的冷凝，只要符合液膜平整無波動(dòng)等假設(shè)條件，那么其實(shí)驗(yàn)結(jié)果就應(yīng)該與理論計(jì)算值相吻合。而在蒸汽流速較大、液膜Re較大或液膜波動(dòng)等情況下的冷凝(如板翅式換熱器通道內(nèi)的冷凝)，不再符合Nusselt理論的假設(shè)條件，故冷凝換熱系數(shù)將大于理論計(jì)算值。

低溫冷凝已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，氮和氧的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Nusselt理論計(jì)算吻合較好。而氫則存在兩種不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果:文獻(xiàn)［9］實(shí)驗(yàn)表明，氫的冷凝換熱系數(shù)整體比理論計(jì)算值低20%，并且在低熱流密度下低50%以上;而文獻(xiàn)［10］的實(shí)驗(yàn)表明，氫的冷凝換熱系數(shù)與理論計(jì)算值吻合良好，偏差在±20%以內(nèi)，低熱流密度下也依然如此。由于氫的冷凝換熱溫差不易測(cè)準(zhǔn)，文獻(xiàn)［9］采用間接方式，通過總傳熱系數(shù)和根據(jù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式估算的核態(tài)沸騰換熱系數(shù)，間接求得冷凝換熱系數(shù)。所用的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式在應(yīng)用于液氫的核態(tài)沸騰時(shí)，可能帶入了偏差，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在較大的不確定性。文獻(xiàn)［10］通過打孔安裝高精度的鍺電阻溫度計(jì)測(cè)量壁溫，直接根據(jù)熱流密度和冷凝換熱溫差求得冷凝傳熱系數(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)更可靠。應(yīng)該可以認(rèn)為，氫的冷凝傳熱系數(shù)也是與Nusselt理論相吻合的。

表2 已有的低溫冷凝實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 2 Experimental results of cryogenic condensation

板翅式換熱器可以明顯地強(qiáng)化低溫流體的冷凝換熱，而目前尚缺乏描述這一過程的精確關(guān)聯(lián)式。其中的一個(gè)重要原因是板翅式換熱器翅片通道內(nèi)的冷凝過程屬于微小通道有相變的兩相流動(dòng)，其傳熱與流動(dòng)機(jī)理復(fù)雜多樣，且與兩相流動(dòng)的流型直接相關(guān)，不同的流型下傳熱與水力學(xué)特性相差很大。而目前極少見到有對(duì)翅片通道內(nèi)低溫流體冷凝的兩相流型進(jìn)行可視化觀測(cè)的研究，導(dǎo)致了空分主冷內(nèi)兩相流動(dòng)的基礎(chǔ)理論不完善，限制了主冷的優(yōu)化設(shè)計(jì)和效率提升。

4 低溫冷凝可視化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了研究低溫流體在翅片通道內(nèi)的冷凝過程，掌握其冷凝兩相流動(dòng)的流型等可視化信息，以得到精確描述該過程的數(shù)據(jù)與關(guān)聯(lián)式，本文初步建立了一套可用于研究平壁表面及各種型號(hào)翅片通道內(nèi)冷凝過程的可視化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，如圖3所示。

圖3 低溫可視化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖Fig.3 Schematic diagram of cryogenic visual system

系統(tǒng)的冷量由液氮提供，液氮儲(chǔ)存在液氮儲(chǔ)池內(nèi)，通過吸收相鄰冷凝實(shí)驗(yàn)段內(nèi)高壓氮?dú)獾臒崃渴怪淠?。冷凝?shí)驗(yàn)段與真空罩上對(duì)應(yīng)位置均設(shè)置可視窗口，整個(gè)過程可用高速攝像機(jī)拍攝，同時(shí)采集相關(guān)溫度及壓力數(shù)據(jù)。

真空杜瓦內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4所示，液氮上儲(chǔ)池與液氮下儲(chǔ)池通過管道連接，通過充液管補(bǔ)充液氮。液氮下儲(chǔ)池與冷凝實(shí)驗(yàn)段焊接成一體，其中的液氮為冷凝實(shí)驗(yàn)段中的高壓氮?dú)饫淠峁├淞俊＠淠龑?shí)驗(yàn)段與再沸器通過管路連接成封閉的冷凝回路，再沸器底部安裝加熱棒加熱液氮產(chǎn)生氮蒸氣，蒸氣進(jìn)入冷凝實(shí)驗(yàn)段內(nèi)，在翅片表面冷凝成液氮，冷凝液下流返回再沸器中，實(shí)現(xiàn)自然循環(huán)。

圖4 杜瓦內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖Fig.4 Structural diagram of cryostat

系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)冷凝實(shí)驗(yàn)段處于低溫環(huán)境下，玻璃光窗與金屬之間的密封存在一定難度。在液氮溫度附近兩種材料的熱膨脹系數(shù)相差一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，從室溫冷卻到低溫過程中將產(chǎn)生很大的收縮量差異。采用膠結(jié)的方式密封，裝置很容易產(chǎn)生局部破裂和泄露，并且不能密封太大的壓力;直接采用法蘭壓緊玻璃密封，玻璃易碎且不易進(jìn)行表面加工，螺栓預(yù)緊力太大容易壓碎玻璃，太小會(huì)導(dǎo)致泄露;使用可閥合金作為過渡金屬焊接玻璃與不銹鋼的方式密封效果較好，但對(duì)技術(shù)要求很高，不易獲得，并且焊后不可拆，無法更換。本裝置的冷凝實(shí)驗(yàn)段在結(jié)構(gòu)上采用可伐合金焊接與法蘭密封結(jié)合的方式，在不銹鋼法蘭蓋上加工出窗座，光窗玻璃通過可伐合金焊接在窗座上，法蘭蓋與基座采用刀口密封方式將整個(gè)冷凝通道密封起來，以無氧銅做密封墊，既實(shí)現(xiàn)了低溫下的可靠密封，又滿足了拆卸更換內(nèi)部翅片的需要。

由于存在直達(dá)試驗(yàn)段的光學(xué)通路，從室溫環(huán)境到杜瓦內(nèi)部的輻射漏熱較大。為減小輻射漏熱，實(shí)驗(yàn)裝置采用帶防輻射屏的真空多層絕熱方式，在布置防輻射屏和包覆多層絕熱材料時(shí)只留出必要的光學(xué)通路，并在玻璃表面覆蓋反紅外輻射涂層。內(nèi)部各部件采用真空套管和G10桿懸掛固定于法蘭上，以減小內(nèi)部部件向法蘭的導(dǎo)熱漏熱。

4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集

實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)再沸器中加熱器的加熱量，等待試件回路中壓力保持穩(wěn)定，即再沸器中液位保持不變后，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定工況。此時(shí)加熱器的加熱量Qh減去系統(tǒng)漏熱量Ql即等于冷凝通道內(nèi)的冷凝換熱量Qc。

如圖4所示，實(shí)驗(yàn)中的溫度測(cè)量包括4部分:(1)在冷凝壁背面開孔，孔中布置溫度傳感器來測(cè)量冷凝壁面溫度Tw。使用Apiezon真空酯填充孔與溫度計(jì)之間的縫隙，減小熱阻;(2)在液氮下儲(chǔ)池內(nèi)壁上布置溫度傳感器來測(cè)量液氮儲(chǔ)池的溫度TN;(3)在冷凝實(shí)驗(yàn)段入口處通過環(huán)氧樹脂桿懸掛溫度傳感器，測(cè)量蒸氣溫度Tv;(4)在液氮上儲(chǔ)池筒體外壁布置兩個(gè)溫度計(jì)測(cè)得溫度Tr1、Tr2，以監(jiān)測(cè)液氮上儲(chǔ)池中液位。以上所用的溫度傳感器均為Pt100鉑電阻溫度計(jì)，經(jīng)過精確標(biāo)定，在液氮溫區(qū)精度為±0.1 K，溫度數(shù)據(jù)使用Keithley 2700數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行采集。

冷凝實(shí)驗(yàn)段入口的蒸氣壓力Pv通過管路引出至杜瓦外進(jìn)行測(cè)量，如圖4所示。壓力變化范圍0.1—1 MPa，壓力傳感器型號(hào)為UNIK5000，測(cè)量精度為±0.04%FS。使用差壓變送器測(cè)量再沸器頂部與底部的壓差△P來計(jì)算液位，如圖4所示。差壓變送器型號(hào)為 CS3351，測(cè)量精度為 ±0.25%FS。

綜上所述，已經(jīng)得到了冷凝壁面的壁溫Tw、蒸氣溫度Tv以及冷凝換熱量Qc，而冷凝溫度Tsat可通過蒸氣壓力Pv得到，因此，低溫流體在平壁表面或翅片通道內(nèi)冷凝的平均傳熱系數(shù)可以表示為:

5 試驗(yàn)臺(tái)初步測(cè)試

對(duì)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了測(cè)試運(yùn)行。使用分子泵抽真空后，真空度可達(dá) 2.3×10-6Pa，漏率保持 10-10Pa·m3/s。當(dāng)壓力高于0.5 MPa時(shí)，刀口法蘭的密封性能下降，漏率會(huì)有所上升，但仍可保持在10-7Pa·m3/s以下。充液氮后經(jīng)過5 h預(yù)冷降溫，試驗(yàn)臺(tái)內(nèi)部各測(cè)點(diǎn)溫度接近液氮溫度并保持穩(wěn)定。啟動(dòng)加熱器后，冷凝側(cè)回路內(nèi)部壓力升高，并逐漸平穩(wěn)，液位計(jì)示數(shù)先下降后穩(wěn)定，表明達(dá)到穩(wěn)定工況。調(diào)試發(fā)現(xiàn)，在冷凝通道內(nèi)氮?dú)鈮毫_(dá)到0.5 MPa左右時(shí)可觀察到大量的冷凝液下流，并可用高速攝像儀拍攝記錄。幾組典型的數(shù)據(jù)見表3，可以看出冷凝通道入口的氮?dú)庥幸欢ǖ倪^熱度，這是因?yàn)轱柡驼魵鈴脑俜衅鞒隹诘嚼淠ǖ廊肟诮?jīng)過約0.5 m長的管路，被管壁加熱所致。通過上述測(cè)試試驗(yàn)，證明試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期功能，為下一步開展翅片微小通道內(nèi)氮?dú)饫淠^程的研究創(chuàng)造了條件。

表3 試驗(yàn)臺(tái)的典型運(yùn)行參數(shù)Table 3 Typical operation parameters of experimental device

6 結(jié)論

(1)空分主冷中低溫流體冷凝的熱阻較大，影響了主冷效率的提升。與常溫流體冷凝相比，低溫流體冷凝具有其特殊性，需要進(jìn)行專門研究。已有的低溫冷凝實(shí)驗(yàn)大多研究光管壁面的冷凝，缺少對(duì)主冷翅片通道內(nèi)冷凝的研究。為準(zhǔn)確描述翅片通道內(nèi)冷凝側(cè)低溫流體的兩相流動(dòng)，需借助可視化的手段獲得不同的流型下傳熱與水力學(xué)特性。

(2)初步建立了一套可用于研究平壁表面及各種型號(hào)翅片通道內(nèi)冷凝過程的可視化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。重點(diǎn)解決了低溫高壓條件下的裝置密封以及漏熱問題。經(jīng)測(cè)試，實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行穩(wěn)定，刀口法蘭密封良好，輻射漏熱較小，可以清楚地拍攝到壁面冷凝液氮的流動(dòng)，并準(zhǔn)確采集相關(guān)數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步研究微小通道內(nèi)氮的冷凝兩相流動(dòng)提供了參考。

1 蔣 旭，江楚標(biāo)，徐偉民，等.當(dāng)前國產(chǎn)空分設(shè)備發(fā)展?fàn)顩r［J］.低溫與特氣，2013，31(6):6-9.Jiang Xu，Jiang Chubiao，Xu Weimin，et al.Development status of domestic air separation plant［J］.Low Temperature and Specialty Gas，2013，31(6):6-9.

2 毛央平.新型高效冷凝蒸發(fā)器及其安全性分析［J］.深冷技術(shù)，2004(1):5-7.Mao Yangping.New high efficiency condener/evaporators and relative safety analysis［J］.Cryogenic Technology，2004(1):5-7.

3 弗羅斯特.低溫傳熱學(xué)［M］.北京:科學(xué)出版社，1982:228.Frost.Heat Transfer at Low Temperatures［M］.Beijing:Science Press，1982:228.

4 劉永忠，陳 斌，厲彥忠，等.板翅式換熱器蒸發(fā)與冷凝傳熱性能的研究［J］.低溫與超導(dǎo)，1997，25(2):63-67.Liu Yongzhong，Chen Bin，Li Yanzhong，et al.Study on heat transfer characteristic of evaporation and condensation in plate-fin heat exchanger［J］.Cryogenic and Superconductivity，1997，25(2):63-67.

5 陳流芳，吳裕遠(yuǎn)，劉永忠，等.新型板翅式冷凝蒸發(fā)器的傳熱特性研究［J］.西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)，1997，31(5):64-69.Chen Liufang，Wu Yuyuan，Liu Yongzhong，et al.Study on heat transfer characteristics of a new plate-fin condenser-evaporator［J］.Journal of Xi’an Jiaotong University，1997，31(5):64-69.

6 馬學(xué)虎，陳嘉賓，徐敦頎，等.蒸汽冷凝型態(tài)的表面自由能差判據(jù)［J］.化工學(xué)報(bào)，2002，53(5):557-560.Ma Xuehu，Chen Jiabin，Xu Dunqi，et al.Surface free energy difference criterion for condensation models［J］.Journal of Chemical Industry and Engineering，2002，53(5):557-560.

7 Leonard R J，Timmerhaus K D.Condensation studies of saturated nitrogen vapors［J］.Advances in Cryogenic Engineering，1970，15:308.

8 Haselden G G，Prosad S.Heat transfer from condensing oxygen and nitrogen vapours［J］.Transactions of the Institution of Chemical Engineers，1949，27:195.

9 Ewald R，Perroud P.Measurements of film-condensation heat transfer on vertical tubes for nitrogen，hydrogen，and deuterium［J］.Advances in Cryogenic Engineering，1971:475-481.

10 K Ohira.Laminar film condensation heat transfer of hydrogen and nitrogen inside a vertical tube［J］.Heat Transfer-Asian Research，2001，30(7):542-560.

11 Feldman A，Marvillet C，Lebouché M.Nucleate and convective boiling in plate fin heat exchangers［J］.International Journal of Heat and Mass Transfer，2000，43(18):3433-3442.

12 Watel B，Thonon B.An experimental study of convective boiling in a compact serrated plate-fin heat exchanger［J］.Journal of Enhanced Heat Transfer，2002，9(1):1-15.