沸騰換熱是一種廣泛存在于各相關(guān)領(lǐng)域換熱設(shè)備中的氣液相變傳熱方式。沸騰換熱性能與加熱壁上氣泡的生長和脫離等氣泡動力學(xué)行為密切相關(guān)。為了研究強(qiáng)化沸騰換熱技術(shù),尋找有效強(qiáng)化傳熱的措施,因此有必要對氣泡的生長和脫離問題展開研究,尋找加速氣泡脫離的方式。本文采用數(shù)值模擬的方法研究不同重力下,均勻電場和非均勻電場對氣泡的生長和脫離過程等動力學(xué)行為的影響規(guī)律。首先,為了精確模擬氣泡的生長和脫離等動力學(xué)行為,本文采用本人所在課題組提出的基于商業(yè)軟件FLUENT的VOF+LS+SPP方法。通過與FLUENT軟件中的VOF方法和文獻(xiàn)中的其他方法得到的氣泡生長和脫離問題結(jié)果進(jìn)行分析比較,驗證了該方法的精確性。該方法得到的結(jié)果與實驗結(jié)果僅偏差4.2%,優(yōu)于文獻(xiàn)中的其他方法,該方法適合進(jìn)行氣泡生長和脫離問題的研究。其次,采用VOF+LS+SPP方法研究不同重力下均勻電場對氣泡生長和脫離過程的影響規(guī)律。研究表明:在地球重力條件下,均勻電場使氣泡在赤道處橫向被壓縮,縱向被拉伸,縮短了氣泡從開始頸縮到脫離的時間,此外,重力引起的升浮力和氣泡頸部受到的水平方向電場力耦合作用,促進(jìn)了頸縮過程,從而加速了氣泡脫離;在不同重... 

【文章來源】：北京石油化工學(xué)院北京市

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

人工成核位點(diǎn)示意圖

不同進(jìn)氣孔徑下氣泡生長情況

微米級孔徑下不同氣體流量對氣泡生長和脫離過程的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]乙烷核態(tài)池沸騰中的氣泡生長、脫離和上升[J]. 姚遠(yuǎn),公茂瓊,陳漢梽,陳高飛,鄒鑫,董學(xué)強(qiáng),沈俊.  科學(xué)通報. 2018(03)
[2]電場下氣泡行為的三種界面捕捉方法性能分析[J]. 張奧林,孫東亮,王艷寧,宇波.  北京石油化工學(xué)院學(xué)報. 2017(04)
[3]交流電場下變壓器油中氣泡動力學(xué)特性仿真[J]. 趙濤,劉云鵬,律方成,劉山.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2016(12)
[4]電場作用下矩形肋表面汽泡運(yùn)動規(guī)律研究[J]. 高明,章立新,全曉軍,劉婧楠.  工程熱物理學(xué)報. 2016(07)
[5]基于VOSET方法模擬并排氣泡的上升過程[J]. 李隆鍵,張磊,朱文冰,申憲文.  計算物理. 2015(05)
[6]VOSET方法計算膜態(tài)沸騰的不同流態(tài)[J]. 凌空,陶文銓.  工程熱物理學(xué)報. 2014(11)
[7]場協(xié)同理論應(yīng)用于強(qiáng)化換熱技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 楊虹,宣永梅.  潔凈與空調(diào)技術(shù). 2014(02)
[8]TiO2納米管陣列表面的池沸騰實驗[J]. 莫冬傳,張暉,呂樹申.  化工學(xué)報. 2014(S1)
[9]電場作用下沸騰氣泡行為實驗[J]. 楊俠,楊清,吳艷陽,萬攀,劉豐良.  化工進(jìn)展. 2014(02)
[10]電場對沸騰汽泡影響的實驗研究[J]. 董智廣,郁鴻凌,董偉,李瑞陽.  上海理工大學(xué)學(xué)報. 2010(01)

碩士論文
[1]氣泡間相互作用機(jī)理的數(shù)值模擬[D]. 張磊.重慶大學(xué) 2015
[2]新型內(nèi)肋強(qiáng)化換熱管綜合換熱性能的數(shù)值研究[D]. 賈寶光.鄭州大學(xué) 2015
[3]通道內(nèi)二次流強(qiáng)化傳熱特性的數(shù)值分析[D]. 王丹.河北工業(yè)大學(xué) 2014
[4]外加電場下氣固流化床的數(shù)值模擬[D]. 朱子川.浙江大學(xué) 2013
[5]SMV型靜態(tài)混合器的流動與強(qiáng)化傳熱特性的研究[D]. 樊水沖.南京工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3101517