沸騰傳熱作為一種廣泛應用于工業(yè)領域小管道的高效換熱方式受到越來越多的關注與研究。小管道是屬于常規(guī)管道與微管道間的過渡管道,小管道沸騰是一種常見的工業(yè)現(xiàn)象。隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展以及對設備小型化與集成化需求的日益明顯,各種類型的小管道換熱器在諸多領域應用廣泛。沸騰傳熱是兩相流傳熱的主要形式,而沸騰傳熱過程中的氣泡行為是影響沸騰傳熱機制的重要因素,沸騰過程中不同的沸騰狀態(tài)對換熱器的換熱特性及安全性有著重大影響。因此,小管道沸騰過程的在線監(jiān)測對于小管道換熱器的傳熱效率和運行穩(wěn)定性具有重要的現(xiàn)實意義與應用價值。目前,無論是在關于小管道沸騰過程的機理研究還是工業(yè)應用中,傳統(tǒng)監(jiān)測手段易受到多種應用條件的限制,且仍然不能滿足日益增長的實際需求。本學位論文擬引入非接觸式電導檢測（Contactless Conductivity Detection,CCD）技術與模擬電感技術,并結合模式識別理論,開展小管道沸騰過程在線監(jiān)測新方法研究。本學位論文中的主要創(chuàng)新點和貢獻如下:1.小管道沸騰過程電學特性仿真研究。本文基于CCD技術,首次提出在小管道沸騰過程領域采用電學手段進行監(jiān)測的方法。利用仿真軟件建立小管道沸... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１水平管道典型流型［８］??

?浙江大學碩士學位論文???步形成和確立了氣液兩相流的研究方向［３＿１２］。??通常地，管道內的各種流動結構形式會對兩相流壓力變化和傳熱傳質性能產??生顯著的影響，然而兩相流相界面容易變形且容易受到多種因素的影響，導致了??管道內的流型具有多樣性和復雜性。兩相流在管道中流動時會受到管道內各分相??流量、受熱狀態(tài)、壓力以及管道的幾何形狀的影響而形成各不相同的流型。有許??多專家學者針對不同管道形狀（直管、彎管）以及管道放置方式（垂直、傾斜、??水平）對流型進行了深入的探討與研究［１－１５］。根據相應的流動特性，水平和垂直??圓形直管中的氣液兩相流流型可以被概括為以下幾種典型流型［｜－６］，如圖１．１與??圖１．２所示。??ｉＸｈｉ＇ｆ?ｉ?１＊１?＂＾１１１＾１１?＾ｎｉｙ１?＾?＾?ｈｉ＊＊１＇??？?？３？?？＞??？＊?？?？?＆?你噼?＆?＆??Ｃａ）環(huán)狀流??〇?？？?＊？??７７Ｔ７ＩＴ７７７７Ｚｆ？７７７７２ＩＩ７７７７７７１??（ｂ）磨狀速??（ｃ）段塞流??■ｍｍ紘??（ｄ）洚祅流??圖１．１水平管道典型流型［８］??ｆｏｌ＾ｌ??１?ｎ?ｉＰ）?ｎ??ＩＳ?Ｗ?ｔｉ?ｉ?＼??５＾?＼／ｚｉ??°〇＆ｉｌ?Ｉ＾－Ｊｊ?ｉＺ＾Ｊ?Ｉ＇＾Ｊ??（ａ）泡次流?（ｂ）段塞流?（ｃ）浥祅流?（ｄ）環(huán)吠流??圖１．２垂直上升管道典型流型Ｗ??２??

?浙江大學碩士學位論文???惡化現(xiàn)象。這時壁面直接同蒸汽接觸，使得壁面溫度急劇地上升。Ｆ區(qū)為干涸后??的換熱區(qū)。Ｇ區(qū)為單相蒸汽強制對流換熱區(qū)，汽流攜帶的液滴全部蒸發(fā)成蒸汽。??ｇ壁與工質溫度?換熱區(qū)間?流型??誤ｎ??、／工質溫度?對流?ｈ?ｗ汽??Ｖ?換熱」＿ｇ＿?丄??＼?＼?ｘ?＝?ｊ??＼）?＼?ＩＩ孑流動??二干涸點ｅ————??雙榭網ｌ??強制?，？？？：普喪??對流Ｄ?環(huán)狀??換熱?；：｝ｒ?ｍｉ???＿?—??＇＇工Ｓ?；?：１?環(huán)狀??壁溫、溫度?：流知??ｋ?－ｃｙ?ｉｓ??Ｘ?＝?Ｑ?表面——搜Ｓ??Ｗ溫度?液體Ａｇ??飽和溫度－＾?＼?換執(zhí)?單相??１?＇?液體??圖１．３垂直管內強迫對流沸騰的換熱工況Ｍ??１．２小管道沸騰過程在線監(jiān)測的意義??氣液兩相流及沸騰傳熱在工業(yè)應用場景以及眾多工業(yè)生產設備中廣泛存在??［Ｍ３］，它的研究進展是和工程技術的迭代創(chuàng)新相輔相成的。在工業(yè)發(fā)展的早期，??由于缺乏氣液兩相流和沸騰傳熱方面相關的知識儲備，不可避免地發(fā)生了許許多??多的工業(yè)事故。隨著現(xiàn)在工業(yè)技術的蓬勃發(fā)展和生產力的顯著提升，小管道沸騰??狀態(tài)的可靠測量不僅在各類工業(yè)生產設備的設計制造、安全管理、生產過程的流??程控制與監(jiān)控等方面起著重要作用（如各種鍋爐、反應釜、油氣開采／輸送管路和??微重力條件下能量輸送設備等），更是對滿足工業(yè)生產計量、節(jié)能、新能源開發(fā)、??工程設備發(fā)展和創(chuàng)新等方面的要求起到了有力的促進作用［３－２（）］。??鑒于沸騰過程的廣泛存在性及相關裝置／設備的合理設計與安全操作在國民??４??


本文編號：3142271