升），凝汽器端差，排入凝汽器蒸汽流量Gs等。
[0058] 4)根据第三步计算的空气相对含量ε i，按（2-26)式算的现在的蒸汽分压力Ps， 进而得到该蒸汽分压力下的饱和温度ts，以此作为下一步迭代计算的初始温度，减去冷却 水进水温度得到下一步迭代计算的初始温差。
[0059] 5)返回到第二步，对每根冷却管进行迭代计算，迭代次数为冷却管总数量。其中 当相对空气含量大于7%以后的蒸汽放热系数\取7%时蒸汽放热系数的一半。迭代到抽 气口处，计算抽气口处汽气混合物质量流量G nilx'和抽气器最大抽吸流量GnilxH，如果Gnil/ = G_H，输出ts。及对应的凝汽器压力，此压力对应的凝汽器真空即为在漏空气量G a、凝汽器热 负荷和抽气器抽气容积下能维持的真空。如果GnJ、GnilxH不相等，则返回第一步，重新设定 迭代初值，一直到满足条件为止。
[0060] 6)改变漏空气量Ga的数值，并重复步骤1)到步骤5)的计算过程，得到不同漏空 气量下凝汽器能维持的真空，绘制出凝汽器真空和漏空气量的关系曲线，其中拐点对应的 漏空气量就是引起凝汽器真空恶化的临界漏空气量。
[0061] 为了实现上述计算过程，需要建立凝汽器的一维稳态模型，具体公式如下：
[0062] 凝汽器的换热过程包括蒸汽凝结放热、冷却水和管壁对流换热、冷却水管壁的导 热等几个环节，利用凝汽器基本传热平衡式将以上几个环节串联起来。
[0063] 首先，确定冷却水流量Dw，冷却水进口温度h，排入凝汽器蒸汽流量Gs，抽气器出 力V H，漏空气量Ga的值。以上参数均为已知量，可以通过测量或查阅热力特性书得到。
[0064] 1)凝汽器的基本换热方程
[0065] dQ = k Δ tmdS (2-1)
[0066] 式中：
[0067] dQ一一蒸汽通过微元面积dS传给冷却水的热量/W ;
[0068] k--微兀面积dS内的平均换热系数/W · m 2 · °C S
[0069] Atni--dS内的对数平均温差/°C。
[0070] S = 2 π Cl1L (2-2)
[0071] 式中：
[0072] S--换热面积/m2;
[0073] Cl1--冷却水管外径/m ;
[0074] L--冷却水管管长/m。
[0075] 汽侧的换热量为：
[0076] dQ = dGc (hc_hc，） (2-3)
[0077] 式中：
[0078] dGc--蒸汽凝结量 /kj · kg S
[0079] he--蒸汽比洽 /kj · kg S
[0080] he'--凝结水比洽 /kj · kg、
[0081] 水侧换热量：
[0082] dQ = dDwCw Δ t (2-4)
[0083] 式中：
[0084] Dw--冷却水的流量/kg · s S
[0085] Cw--冷却水比热容/kj · kg 1 · °C S
[0086] At--冷却水温升/ °C。
[0087] dDw=dAuwp (2-5)
[0088] 式中：
[0089] A--冷却水管横截面积/m2;
[0090] Uw--冷却水流速/m · s S
[0091] p--冷却水密度/kg· m 3。
[0093] 式中：
[0094] d2--冷却管内径/m。
[0095] 在凝汽器的某段换热面上，蒸汽的压力、温度可以认为处处相等，因而hc-hc'和 Cw保持不变，且沿着这段换热面传热系数K也近似保持为常数，或可以取为平均值，则对 (2-1)、（2-3)、（2-4)和（2-5)式分别进行积分，可以得到：
[0096] Q = K Δ tnS (2-7)
[0097] Q = DwCw Δ t (2-8)
[0098] Q = Gc (hc-hc，） (2-9)
[0100] 如果忽略蒸汽通过凝汽器外壳、外围管束向周围介质的散热损失，忽略被抽出蒸 汽和未凝结气体所带走的热量，则有：
[0103] At = t2-ti (2-13)
[0104] δ t = ts_t2 (2-14)
[0105] 联立以上几式，得：
[0107]所以：
[0110] 蒸汽凝结量Gc:
[0112] 式中：
[0113] t2--冷却水出口温度/°C;
[0114] 一一冷却水进口温度/°C;
[0115] ts一一凝汽器蒸汽分压力对应的饱和温度/°C ;
[0116] At--冷却水进出口温差/°C;
[0117] δ t 端差/°C ;
[0118] Atn--平均对数温差/°C。
[0119] 根据（2-17) (2-18)可以求得计算管束的冷却水温升和蒸汽凝结量，进而可以求 得蒸汽流经下根管束时的空气相对含量。随着蒸汽的不断凝结，空气相对含量的增大，凝汽 器汽侧放热系数逐渐降低，如图2所示，因此传热系数也降低，这时需要根据空气相对含量 重新修正传热系数。另外，随着空气相对含量的增加，空气分压力增大，蒸汽分压力降低，因 此与蒸汽分压力对应的饱和温度即汽气混合物的温度t s也随之降低，在计算的时候也需要 进行修正。
[0120] 2)沿流程的传热系数
[0121] 凝汽器的传热系数由汽侧放热系数，水侧放热系数，管壁热阻和管内污垢系数确 定，沿着蒸汽的流程，空气相对含量逐渐增大，汽侧放热系数随之减小，传热系数也减少，不 同计算区域的传热系数是变化的，因此要计算流程的传热系数，要首先计算空气相对含量。
[0122] (1)空气相对含量ε
[0125] 式中：
[0126] ε-一空气相对含量；
[0127] εχ一一流经第i根管子时的空气相对含量；
[0128] Ga 漏空气流量/kg · s S
[0129] Gs--排入凝汽器蒸汽流量/kg · s S
[0130] Gc(l 1}--流经前面i_l个冷却水管的蒸汽凝结量/kg · s、
[0131] 再利用分部计算关系式求传热系数：
[0133] 式中：
[0134] as一一汽侧放热系数 /W · m 2 · °C 1;
[0135] aw--冷却水侧的放热系数/W · m 2 · °C S
[0136] λ--冷却管材的导热系数/W · m 2 · °C S
[0137] Cl1一一冷却管外径/m;
[0138] d2一一冷却管内径/m;
[0139] Rf一一管内污垢系数 /W · m 2 · °C 1。
[0140] (2)汽侧放热系数
[0141] 实验测得纯蒸汽的放热系数as。= 17500W · m 2 · °C \根据图2,可以看到汽气混 合物的放热系数随着相对空气含量的增大先急剧下降，后来再缓慢下降。根据实验数据拟 合出多项式来近似计算：y = -〇· 〇326x5+0. 7576x4-6. 7934x3+30. 04x2-69. 605x+9L 621，y 代 表含气蒸汽放热系数占纯蒸汽放热系数的百分比，x代表空气相对含量。因此根据（2-20) 式求得各计算区域的空气相对含量，就可以利用拟合公式计算汽侧放热系数。因为图2中 实验只做到空气相对含量到7%时对蒸汽空气混合物放热系数的影响，这个时候蒸汽已经 凝结了 99%以上，即蒸汽已经掠过99%以上的冷却管，因此已经接近空气冷却区，在抽气 口处空气的相对含量一般能达到30%以上，放热系数已经趋向于气体的放热系数，而气体 的强制对流放热系数只有20- 100W · m 2 · °C \因此在空气相对含量大于7%的时候，汽气 混合物的放热系数按空气相对含量为7 %时放热系数的一半来处理，这里把抽气口处放热 系数近似取为零，因为这段管束占总管束的比例较小，所以这么处理是比较合理的。
[0142] 3)水侧放热系数
[0143] 水侧对流放热系数采用迪图斯一贝尔特公式计算，公式如下：
[0145] 式中：
[0146] Re--管内流体的雷诺数；
[0147] Pr--普朗特数；
[0148] λ w一一冷却水导热系数/W · m 2 · °C 1;
[0149] vw一一冷却水运动粘度/m2 · s S
[0150] α--冷却水热扩散率/m2 · s 1。
[0151] 冷却水的物性参数（Aw，Vw，α )可按定性温度Uni= (t i+t^/2)查表获得。
[0152] 不同计算区域的t2由于传热系数k的变化而变化，从而进出口平均温度也有所 改变，但的变化对冷却水物性参数的影响并不是很大，因此可以忽略1 2的变化，而采用平 均出口温度来计算。本文主要研究汽侧空气相对含量对凝结换热的影响，因此本文将水侧 放热系数取为定值，采用平均冷却水温来计算。
[0153] 4)管壁热阻
[0154] 凝汽器管壁热阻用下面的公式计算：
[0156] 式中：
[0157] kt--管子金属传热系数/W · m 2 · °C S
[0158] λ--金属导热系数/W · m 2 · °C 1O
[0159] 5)管内污垢系数
[0160] 计算污垢系数需要先引入两个概念，一个是管子清洁时凝汽器的传热系数k。
[0162] 二是管子的清洁系数β :