【摘要】：現(xiàn)有的板式蒸發(fā)冷卻器上的液膜受到表面張力和接觸角的影響,會往體積最小的方向收縮成溪流,換熱器表面未被液膜覆蓋的地方出現(xiàn)干斑,嚴(yán)重惡化了換熱效果。要提高換熱效率,就需要增大液膜在平板表面的鋪展面積,為了達到這一效果,創(chuàng)新性的提出在平板表面刻人字形微細矩形凹槽的方法,該微凹槽將引導(dǎo)下降液膜往橫向鋪展,從而增大換熱面積,提高換熱效率。本文通過冷態(tài)實驗、換熱實驗及數(shù)值模擬的方法,研究了這種人字形排布的矩形微槽平板上液膜的流動特性和換熱特性,并在研究范圍內(nèi)給出了換熱效果較優(yōu)的凹槽設(shè)計參數(shù)。主要研究成果如下:(1)人字形排布的矩形微凹槽有效的引導(dǎo)液膜橫向鋪展,提高了液膜潤濕面積,在研究范圍內(nèi),當(dāng)微槽的設(shè)計參數(shù)為深0.3mm,寬0.5mm,人字形夾角120°時,表面潤濕面積占比可從光板表面的62%~89%提高到84%~94%。(2)平板表面液膜換熱效果受到微槽的設(shè)計參數(shù)和流體雷諾數(shù)的綜合影響,在雷諾數(shù)較低時,60°的人字形排布的矩形微槽平板的無量綱出口溫度是光板的1.4倍;在雷諾數(shù)較大時,該參數(shù)是光板的1.6倍。(3)通過實驗研究發(fā)現(xiàn)人字形排布的矩形微槽的存在,在不同布液速度下均有效提高了平板表面液膜潤濕面積,當(dāng)布液參數(shù)為n=4,v~*=0.59m/s時,120°、90°、60°人字形微槽平板上液膜比濕面積較光板增大47.1%、43.2%、31.3%%;通過平板溫度對比得到120°人字形換熱效果最好。(4)振動是一個有效提高平板表面液膜換熱效率的方法,振動參數(shù)頻率和振幅綜合影響換熱效率,在研究范圍內(nèi),當(dāng)振幅為2.0mm,頻率為50Hz時,降膜換熱效率相比無振動狀態(tài)提高了27%。
【圖文】：

研究技術(shù)路線

圖 2-1 VOF 相分率描述意義Fig.2-1 The Meaning of VOF Phase Fraction Description.2 幾何重構(gòu)（Geo-Reconstruct）方法
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TK124

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本文編號：2675312