隨著科技的不斷發(fā)展,冷凝換熱需求不斷增加,相比于傳統(tǒng)的單相流換熱方式,多相流的研究逐漸進入大家視野。在許多實際應用中冷凝成為重要的換熱手段,例如核電廠的非能動安全殼冷卻系統(tǒng)、水冷凝汽器以及廣泛應用在電子產品、航空航天、高原鐵路的熱管散熱器等。分析冷凝的影響因素及宏觀現(xiàn)象對提高凝結效率有重要意義,而冷凝的研究角度豐富,本文就最常應用于各個領域的垂直管內純蒸汽與含不凝性氣體的混合蒸汽凝結展開討論。由于理論分析方法的經驗公式有一定的前提限制,而實驗的方法又耗資較大、周期較長,數(shù)值模擬的方法一并解決了上述問題,于是本文選取數(shù)值模擬的研究方法針對垂直管內的純蒸汽及含不凝性氣體的混合蒸氣凝結展開研究,具體的研究內容與結論如下:（1）針對垂直管內的凝結,經過合理簡化建立了二維幾何模型,隨后進行網格劃分及邊界條件的設定,利用VOF方法捕捉相液界面,CSF模型計算表面張力,多組分模型實現(xiàn)含不凝性氣體的組分構建。由于FLUENT自帶相變模塊無法準確的模擬冷凝的發(fā)生,本文提出液膜生長模型,利用UDF編程實現(xiàn)軟件冷凝模塊的補充。（2）針對含不凝性氣體凝結的情況,按照不凝性氣體含量分成10%以下、10%—30%... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－６管內凝結時液膜分布形態(tài)［１３］??

（ａ）壁面函數(shù)法?（ｂ）近壁面模型??圖２－３兩種近壁面網格??本文為了捕捉到相界面的變化情況，選取近壁面模型處理方法，網格在??壁面處進行細化，為了節(jié)約資源并且增加運算的速度，可以將三維立體圖形??進行二維簡化，由于圖形具有對稱性，其實還可以進行軸對稱的簡化，本文??采用網格具體如下圖２－４圖２－５所示。??一?＂ｔＨ？？?？：ｒｔｒｒＴＴＴＴＴＴｉＨｉｌｔ１１ｆ＂Ｈ??—■＇！?ｔ?＊?■?■?＊?■?ｉ?Ｉ?ｉ?Ｉ?ｉ?１１?ｎ?１１?ｉ?Ｉ?ｉ！?１?■?１１?＊！?？?ｉ?Ｉ?ｉ?１?？?ｉ?Ｉ?Ｓ１１?ｉ?Ｉｔ?■?Ｉｆｔ－ｊ??ｇ?將Ｐ?Ｐ明丨丨?ｉ?ｍｉ?ｎｔ：ｉ：ｉ！?ＩＩ??ｊｎ?ｉｔｎｔｕｎＴｉｉＮｉｉｔｔｎｆｔｆｎｎｔｔｉＴｔｎ?ｈｉｉ叫ｉｎｔｉ??…二？？？”４ｆ＞…一〔巧爐二］??——??—．．．，，?．．．ｉ??？?＂｜ｆ＊＊￣￣＊￣￣＊＊＇￣￣＊＊Ｔ｜￣＾＊￣＊ｔ＊￣＊？＊￣＊＊＊＾＊＊＾＊??ｔｔｌ?■丨Ｉ丨丨丨丨Ｉ丨丨丨Ｉ丨丨丨ｔｉ丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨ＩＩ丨１丨丨丨丨丨丨Ｕ丨丨丨丨８＿丨丨Ｈ?Ｉ?ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１１１１１１１?ｉｌｉＩ誦?ＩＩ??

（ａ）壁面函數(shù)法?（ｂ）近壁面模型??圖２－３兩種近壁面網格??本文為了捕捉到相界面的變化情況，選取近壁面模型處理方法，網格在??壁面處進行細化，為了節(jié)約資源并且增加運算的速度，可以將三維立體圖形??進行二維簡化，由于圖形具有對稱性，其實還可以進行軸對稱的簡化，本文??采用網格具體如下圖２－４圖２－５所示。??一?＂ｔＨ？？?？：ｒｔｒｒＴＴＴＴＴＴｉＨｉｌｔ１１ｆ＂Ｈ??—■＇！?ｔ?＊?■?■?＊?■?ｉ?Ｉ?ｉ?Ｉ?ｉ?１１?ｎ?１１?ｉ?Ｉ?ｉ！?１?■?１１?＊！?？?ｉ?Ｉ?ｉ?１?？?ｉ?Ｉ?Ｓ１１?ｉ?Ｉｔ?■?Ｉｆｔ－ｊ??ｇ?將Ｐ?Ｐ明丨丨?ｉ?ｍｉ?ｎｔ：ｉ：ｉ！?ＩＩ??ｊｎ?ｉｔｎｔｕｎＴｉｉＮｉｉｔｔｎｆｔｆｎｎｔｔｉＴｔｎ?ｈｉｉ叫ｉｎｔｉ??…二？？？”４ｆ＞…一〔巧爐二］??——??—．．．，，?．．．ｉ??？?＂｜ｆ＊＊￣￣＊￣￣＊＊＇￣￣＊＊Ｔ｜￣＾＊￣＊ｔ＊￣＊？＊￣＊＊＊＾＊＊＾＊??ｔｔｌ?■丨Ｉ丨丨丨丨Ｉ丨丨丨Ｉ丨丨丨ｔｉ丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨ＩＩ丨１丨丨丨丨丨丨Ｕ丨丨丨丨８＿丨丨Ｈ?Ｉ?ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１１１１１１１?ｉｌｉＩ誦?ＩＩ??

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]圓管內凝結液膜分布及換熱特性研究[D]. 王佩.華北電力大學 2015
[4]空氣—水蒸氣混合氣體凝結與對流換熱特性的數(shù)值模擬[D]. 房達.山東大學 2014
[5]水平管內凝結換熱的數(shù)值模擬與實驗研究[D]. 劉敬坤.天津商業(yè)大學 2014
[6]水蒸汽在豎直管內冷凝換熱的實驗研究[D]. 隋海明.哈爾濱工程大學 2007
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本文編號：3497496