發(fā)布時間：2021-01-07 21:29

　　當(dāng)前,能源消耗日益加劇,環(huán)境污染問題嚴(yán)重制約了人類社會的長遠(yuǎn)發(fā)展,探究和開發(fā)高效節(jié)能的換熱技術(shù)對社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。液體薄膜流具有高傳熱系數(shù)、高熱流密度、小流量、小溫差、低消耗、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點,利用液體薄膜流的優(yōu)良特性可以優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)中高熱流密度條件下的強化換熱特性。要高效利用液體薄膜流強化傳熱傳質(zhì)的優(yōu)點,關(guān)鍵在于弄清液膜的內(nèi)部流動特性和傳熱傳質(zhì)機理,保持液膜流動穩(wěn)定,使之均勻覆蓋于熱源表面;如果液膜鋪展產(chǎn)生破斷,熱源表面出現(xiàn)干斑,熱量就不能被消耗,進而導(dǎo)致熱源熱量分布不均。因此,需要對降膜的流動過程和傳熱特性進行深入的研究。本文以核電站非能動安全系統(tǒng)中的鋼制安全殼為研究對象,搭建了豎壁降膜流動與傳熱實驗臺,對豎直壁面外的液膜流動與傳熱過程展開實驗研究,測得了不同實驗條件下壁面外的液膜厚度及溫度分布,得到了不同實驗條件對液膜鋪展與蒸發(fā)的影響規(guī)律。液膜隨時間的變化不斷波動,降膜表面呈現(xiàn)出各種大小不同的孤立波現(xiàn)象;隨著Re的增加,液膜波動增強且平均液膜厚度增加;在降膜噴淋液的冷卻下,壁面溫度迅速下降,隨后達(dá)到穩(wěn)定不變的狀態(tài);由于位置的差異,距離噴淋液入口越近的位置,壁溫變化越慢;在相... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 降膜流動與蒸發(fā)特性
    1.3 國內(nèi)外研究進展
        1.3.1 降膜流動的研究進展
        1.3.2 降膜蒸發(fā)的研究進展
    1.4 本文研究內(nèi)容
2 液膜鋪展與蒸發(fā)實驗系統(tǒng)
    2.1 實驗?zāi)康募皟?nèi)容
    2.2 實驗系統(tǒng)
        2.2.1 實驗臺架
        2.2.2 實驗段
        2.2.3 加熱段
    2.3 測量系統(tǒng)
        2.3.1 液膜厚度測量
        2.3.2 風(fēng)速測量
        2.3.3 溫度采集
    2.4 實驗方法
        2.4.1 實驗步驟
        2.4.2 熱平衡計算
        2.4.3 誤差分析
    2.5 本章小結(jié)
3 液膜流動與蒸發(fā)特性實驗研究
    3.1 液膜流動特性實驗研究
        3.1.1 液膜波動特性
        3.1.2 瞬態(tài)液膜厚度統(tǒng)計
        3.1.3 液膜厚度概率密度分布
        3.1.4 平均液膜厚度關(guān)聯(lián)式
    3.2 液膜蒸發(fā)特性實驗研究
        3.2.1 壁面溫度變化
        3.2.2 液膜溫度變化
        3.2.3 穩(wěn)態(tài)后壁面與液膜的溫度分布
        3.2.4 穩(wěn)態(tài)后不同位置處的溫度分布
        3.2.5 逆向氣流對傳熱系數(shù)的影響
    3.3 本章小結(jié)
4 降膜流動與蒸發(fā)特性模擬研究
    4.1 數(shù)值模擬方法
        4.1.1 數(shù)值模型與網(wǎng)格劃分
        4.1.2 控制方程
        4.1.3 求解模型
        4.1.4 網(wǎng)格無關(guān)性驗證及時間步長的設(shè)定
    4.2 模擬結(jié)果
        4.2.1 模型驗證
        4.2.2 豎壁外液膜的鋪展過程
        4.2.3 液膜厚度、速度及壓力分布
        4.2.4 不同Re數(shù)條件下的液膜波動特性
    4.3 不同參數(shù)對液膜溫度的影響
        4.3.1 降膜Re數(shù)對溫度分布的影響
        4.3.2 壁面溫度對溫度分布的影響
        4.3.3 逆向氣流對溫度分布的影響
        4.3.4 壁面傾斜角對溫度分布的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大尺寸平板上降膜蒸發(fā)傳熱的數(shù)值模擬[J]. 楊小杰,胡珀.  核科學(xué)與工程. 2019(01)
[2]橫管降膜過程中液膜內(nèi)流動和傳熱特性分析[J]. 邱慶剛,孟垂舉,張琨,沈勝強.  熱科學(xué)與技術(shù). 2018(02)
[3]豎直通道內(nèi)降膜流動數(shù)值模擬研究[J]. 萬智華,厲彥忠,陳宏振.  制冷學(xué)報. 2017(06)
[4]不同壁面特性下液膜鋪展性能數(shù)值模擬[J]. 趙林林,丁玉棟,朱恂,廖強,賴富興.  原子能科學(xué)技術(shù). 2017(05)
[5]布液裝置影響降膜特性的三維數(shù)值模擬[J]. 段林林,高虹,郭玉君,楊曉宏,田瑞.  膜科學(xué)與技術(shù). 2017(02)
[6]出口高度對非能動安全殼冷卻系統(tǒng)影響[J]. 劉友宏,孫明月.  強激光與粒子束. 2015(12)
[7]平板降膜流動統(tǒng)計規(guī)律的實驗研究[J]. 宋健,于意奇,楊燕華.  核動力工程. 2012(05)
[8]豎直平板水膜表面波演化行為實驗研究[J]. 宋建,胡珀,韋勝杰,于意奇,楊燕華.  原子能科學(xué)技術(shù). 2012(07)
[9]豎壁冷態(tài)降液膜流動統(tǒng)計特性實驗研究[J]. 韋勝杰,宋建,胡珀,楊燕華.  原子能科學(xué)技術(shù). 2012(06)
[10]氣液叉流下受熱液膜的熱質(zhì)傳遞特性[J]. 蔣斌,王子云,付祥釗,王勇.  排灌機械工程學(xué)報. 2011(05)

博士論文
[1]大尺度平板水膜流動行為的數(shù)值模擬和試驗研究[D]. 于意奇.上海交通大學(xué) 2012
[2]壁面薄膜流的熱質(zhì)傳遞和穩(wěn)定性研究[D]. 葉學(xué)民.華北電力大學(xué)（河北） 2003

碩士論文
[1]水平管外降膜蒸發(fā)傳熱與流動特征的三維數(shù)值研究[D]. 孟垂舉.大連理工大學(xué) 2018
[2]弧形平板降膜流動與傳熱實驗研究及數(shù)值模擬[D]. 張薔.北京化工大學(xué) 2016
[3]豎壁降液膜流動特性的研究[D]. 王仁芳.大連理工大學(xué) 2007



本文編號：2963270