降膜换热因子沿管排垂直方向变化很小，这是由于沿管排垂直方向，各排管平均热流密度差别较小，而降膜换热因子主要与热流密度和垂直管间距有关所致。
由图8可见，各管程降膜换热因子沿管子轴向逐渐增加，这是由于沿管内流体流动方向，随管外热流密度减少，降膜换热因子有递增趋势。图7、8中两个管程结果对比表明，第1管程降膜换热因子远小于第2管程降膜换热因子，主要因为第1管程干斑现象相对比较严重。
图9、10表示水平布置蒸发器总传热系数沿管排垂直方向以及管内流体流动方向分布。对比图7、9以及图8、10可以看出，当降膜换热因子小于1.0时，传热系数的变化主要决定于降膜换热因子，随降膜换热因子减小而降低。当降膜换热因子大于1.0时，沿管内流体流动方向，尽管降膜换热因子有所增加，但传热系数下降。这主要是因为沿管内流体流动方向，随传热温差降低，热流密度降低很快，而管外换热系数受热流密度影响较大，最终导致沿管内流体流动方向传热系数逐渐降低。
图7 降膜换热因子、热流密度沿管排垂直方向分布
图9 传热系数沿管排垂直方向分布
图11、12表示下进上出布置蒸发器传热系数和热流密度沿管排垂直方向及管内流体流动方向分
图8 降膜换热因子沿管内流体流动方向分布
布。由图11、12可知第1管程前4排(位于降膜区)及其前2个单元的传热系数相对较低。这是因为下进上出布置方式导致流到第1管程的液膜流量很少，但是管内外传热温差却较大，出现干斑现象，导致传热系数降低。但是第2管程传热效果却很好。
图7~12中，沿管排垂直方向参数值通过管程同管排单元体求平均得到，沿管内流体流动方向参数值通过管程同轴向单元体值求平均得到。
从图7可见，第1管程，从第5排开始产生干
斑现象，降膜换热因子急速下降。第2管程则无干斑现象发生。主要因为第1管程中，管内外温差较大，蒸发量较大，在均匀布液情况下，第1管程容易出现干斑。管束底部3排为满液式换热，因此其降膜换热因子为1.0。由图5还可见，无干斑发生时，
290机 械 工 程 学 报 第45卷第7期
证满液位置稳定，蒸发器入口制冷剂质量流量的取值应与所产生制冷剂蒸汽的质量流量大体相等。
参 考 文 献
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作者简介：翟玉燕，女，1983年出生。主要研究方向为降膜蒸发器的建模，仿真及优化。
E-mail：zhaiyu1983@ 黄兴华，男，博士，副教授。 E-mail：hxhua@
6 结论
本文建立了水平管式降膜蒸发器分布参数模
型，并对一降膜蒸发器进行了模拟计算。通过分析计算结果得到，降膜蒸发器的性能与管束布置、制冷剂液膜质量流量、管程布置以及满液位置等因素有关。可以提高蒸发器换热性能的具体措施有以下几点。
(1) 管子排列式采用叉排，垂直管间距在允许范围内尽量小时蒸发器换热效果好。
(2) 采用管程垂直布置，管程内流体流动方式为下进上出这样可以提高蒸发器换热性能。
(3) 根据本文一些算例分析，建议满液区管子的百分比为40%左右。
(4) 在没有设置制冷剂循环泵的情况下，为保