發(fā)布時間：2020-11-02 14:20

　　 橫管降膜蒸發(fā)技術(shù)是一項(xiàng)高效節(jié)能技術(shù)。該技術(shù)具有傳熱效率高、成品水質(zhì)好、熱源品質(zhì)要求低、抗結(jié)垢耐腐蝕性能好以及裝置運(yùn)行性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),使其成為換熱器領(lǐng)域中的最具前景的節(jié)能技術(shù)之一。本文通過對水平管外降膜流動結(jié)構(gòu)優(yōu)化和振動強(qiáng)化傳熱的研究,深入探討其流動特性與強(qiáng)化傳熱規(guī)律,為蒸發(fā)器以及其他橫管降膜設(shè)備的設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。通過流態(tài)觀測實(shí)驗(yàn),對橫管外液膜流動形態(tài)的進(jìn)行拍攝,觀察和描述橫管降膜流動過程。采用電導(dǎo)探針法研究橫管的液膜厚度分布,對橫管降膜流動管外的液膜厚度分布進(jìn)行了測量和拍攝,研究了噴淋密度、管間距和管徑等參數(shù)對液膜厚度的影響。根據(jù)CFD模型,計(jì)算和分析了橢圓管在不同長短軸比e下管外降膜速度分布、壓力分布、液膜內(nèi)溫度分布和管外換熱分布的變化規(guī)律。研究表明:相比圓管,橢圓管的管外膜內(nèi)液體流速更快。壁面壓力沿周向逐漸減少并在X=0.9附近快速回升;隨e的增加,周向壓力最小值位置逐漸向后推移。局部Nu數(shù)分布與壓力分布在趨勢上存在一致性。當(dāng)e=1.65附近時,橢圓的換熱性能最優(yōu);最后,提出橫管的傳熱分區(qū)模型。為了研究排液板對橫管降膜流動和換熱的影響,建立基于橫管降膜換熱模型。研究表明:在小流量薄膜流動情況下,加裝排液板橫管能緩解由于液滴間歇性滴落引起的“干斑”現(xiàn)象,穩(wěn)定管外液膜;使管外液膜分布更均勻,進(jìn)而影響管外液膜溫度分布。加裝排液板抑制底部的碰撞混合;增大流量將進(jìn)一步導(dǎo)致液膜滯止區(qū)的形成,惡化傳熱。加裝排液板加快橫管底部的液膜流速�；趧泳W(wǎng)格技術(shù)對振動橫管降膜流動與換熱特性進(jìn)行研究。有源強(qiáng)化傳熱技術(shù)和橫管降膜蒸發(fā)器相結(jié)合,通過振動條件下蒸發(fā)器的仿真分析,研究其振動強(qiáng)化傳熱效果。研究表明:影響振動橫管降膜換熱的因素由大到小排列為:流量頻率振幅流量。振動橫管的平均對流換熱系數(shù)總體上先隨頻率的增加而增大,而后趨于平緩。滿液式橫管振動換熱的相對換熱強(qiáng)度遠(yuǎn)大于降膜振動橫管。主要是滿液式橫管振動引起的二次流動遠(yuǎn)比降膜式橫管產(chǎn)生的二次流動劇烈導(dǎo)致的。
【學(xué)位單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TK172
【部分圖文】：

西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 式等幾類，其中橫管降膜蒸發(fā)器是最具發(fā)展前istillation, MED)在工業(yè)早期曾因?yàn)楣芾矸奖�，但是由于在高溫下進(jìn)行換熱，運(yùn)行期間易導(dǎo)熱而逐漸退出市場。但低溫多效蒸發(fā)技術(shù)(Loillation, LT MED)，能克服了高溫下 CaSo4結(jié)垢的要求，從而使多效蒸發(fā)技術(shù)再次推廣提供廣最具發(fā)展前途的海水淡化技術(shù)之一。橫管降膜于較低蒸發(fā)溫度、具有較高傳熱系數(shù)等諸多優(yōu)許多工業(yè)換熱設(shè)備的首選。蒸發(fā)器為例，闡述其工作原理。圖 1-1 為水平

流動分區(qū)Fig.1-2Flowzoning

圖 1-3 換熱分布Fig.1-3 Heat transfer distribution琪[7]搭建了水平管測量實(shí)驗(yàn)平臺，利用現(xiàn)代化圖像處理技平單管外降膜流動液膜厚度分布規(guī)律，并對管外噴淋密度進(jìn)行了研究。得出液膜厚度關(guān)于噴淋密度、管徑等參數(shù)的橫管強(qiáng)化換熱的建議和參考數(shù)據(jù)。華等人[8-9]進(jìn)行了橢圓管降膜實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究，對影布和換熱特性參數(shù)進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)分析。研究橢圓率對降膜研究結(jié)果表明：模擬計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差約 8%。橢圓率熱效率提高了 20%。實(shí)驗(yàn)和模擬中對溫度分布、管外速度細(xì)致分析。gHoLee 等[10-11]用豎直圓柱進(jìn)行了許多實(shí)驗(yàn)研究，研究振((CHF)之間在空氣中的變化規(guī)律，得出振動能夠使臨界熱認(rèn)為振動增強(qiáng)了空氣與圓柱體上液膜之間的能量與物質(zhì)交F 增強(qiáng)。并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提出實(shí)驗(yàn)關(guān)系式，用于預(yù)測 CHF動在強(qiáng)化換熱的同時，也提高臨界熱流密度。
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本文編號：2867162