豎管降膜蒸發(fā)冷凝器具有高效節(jié)能、傳熱溫差小、充注量低等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)上被廣泛使用。豎管降液膜的厚度較薄,高雷諾數(shù)下的換熱強(qiáng)度與傳質(zhì)強(qiáng)度是同等條件下層流流動(dòng)的幾倍,可使得換熱設(shè)備大大減小,設(shè)備造價(jià)降低,提高設(shè)備的工作效率。豎管降膜蒸發(fā)冷凝器中選取錐形分布器作為液膜的分配裝置,錐形分布器與管之間形成的環(huán)縫隙使得液膜分布在管壁上,但是學(xué)者們對(duì)錐形分布器下的豎管降膜研究很少,液膜在管壁上的分布機(jī)理不夠明朗。鑒于此,本文采用數(shù)值模擬研究的方法,研究管壁上液膜的流動(dòng)分布特性對(duì)冷凝換熱效率的影響,探討了最佳降膜條件下實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化傳熱的可能性,為豎管降膜蒸發(fā)冷凝器的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。數(shù)值模擬中,利用CFD軟件,模擬了錐形布膜器和恒壁溫條件下豎直圓管在管壁內(nèi)流體的噴淋量為0.37kg/（m·s）¹.48kg/（m·s）時(shí)液膜的分布特性。針對(duì)不同噴淋流量下的數(shù)值模擬結(jié)果,通過(guò)與前人的理論結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)在雷諾數(shù)2000¹0000時(shí),整體的模擬結(jié)果較為可靠。在此基礎(chǔ)上討論了液膜的形態(tài)分布、溫度分布和速度分布,研究了不同噴淋量條件下管壁對(duì)液膜的傳熱效果,... 

【文章來(lái)源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題的背景和意義
    1.2 降膜蒸發(fā)冷凝器的種類(lèi)
        1.2.1 空冷式蒸發(fā)冷凝器
        1.2.2 水平管式蒸發(fā)冷凝器
        1.2.3 傾斜管式降膜蒸發(fā)冷凝器
        1.2.4 豎直管式蒸發(fā)冷凝器
        1.2.5 板式蒸發(fā)式冷凝器
    1.3 國(guó)內(nèi)外降膜冷凝技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文的研究?jī)?nèi)容
第二章 豎管降膜蒸發(fā)冷凝器的理論基礎(chǔ)
    2.1 降膜管的分類(lèi)
        2.1.1 常規(guī)管
        2.1.2 異型管
    2.2 液體分布器的種類(lèi)
    2.3 液膜破斷特性
    2.4 液膜膜厚的測(cè)量方法
    2.5 液膜的受力分析
    2.6 CFD數(shù)值模擬簡(jiǎn)介
        2.6.1 VOF模型簡(jiǎn)介
        2.6.2 界面重構(gòu)
        2.6.3 壓力-速度耦合算法
        2.6.4 湍動(dòng)能方程
    2.7 本章小結(jié)
第三章 豎管內(nèi)降膜流動(dòng)的數(shù)值模擬計(jì)算
    3.1 物理建模和幾何模型
    3.2 數(shù)學(xué)模型
        3.2.1 控制方程
        3.2.2 物性參數(shù)
    3.3 網(wǎng)格劃分及計(jì)算方法
        3.3.1 網(wǎng)格劃分
        3.3.2 數(shù)值計(jì)算方法
        3.3.3 邊界條件
    3.4 網(wǎng)格的無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第四章 豎管降膜的流動(dòng)特性
    4.1 豎直管壁上液膜的降膜過(guò)程與膜態(tài)分布
    4.2 噴淋量對(duì)管外降膜的影響
        4.2.1 噴淋量對(duì)管外降膜膜厚分布影響
        4.2.2 噴淋量對(duì)液膜表面溫度的影響
    4.3 降膜速度對(duì)液膜影響
        4.3.1 降液膜的速度分布
        4.3.2 混合相的速度分布云圖
        4.3.3 混合相的徑向速度分布
    4.4 豎管內(nèi)混合相的溫度分布
    4.5 雷諾數(shù)對(duì)液膜的平均傳熱系數(shù)的影響
    4.6 混合相的壓力分布云圖
    4.7 膜厚模擬值與文獻(xiàn)值的對(duì)比分析
    4.8 流體流線圖分析
    4.9 本章小結(jié)
第五章 不同豎管結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)降膜分布的結(jié)果與討論
    5.1 降膜寬度對(duì)液膜的影響
        5.1.1 膜厚與速度分布
        5.1.2 降膜寬度對(duì)液膜表面溫度的影響
        5.1.3 降膜寬度對(duì)努塞爾準(zhǔn)數(shù)的影響
    5.2 空氣進(jìn)口對(duì)液膜的影響
        5.2.1 不同空氣進(jìn)口的降膜態(tài)分布
        5.2.2 膜厚與速度分布
        5.2.3 空氣進(jìn)口寬度對(duì)液膜表面溫度的影響
        5.2.4 空氣進(jìn)口對(duì)努塞爾準(zhǔn)數(shù)的影響
    5.3 管長(zhǎng)對(duì)液膜的影響
        5.3.1 膜厚與速度的分布
        5.3.2 降膜管長(zhǎng)對(duì)液膜表面溫度的影響
        5.3.3 管長(zhǎng)對(duì)努塞爾準(zhǔn)數(shù)的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3337131