三相接觸線附近薄液膜區(qū)的傳熱傳質(zhì)特性,涉及蒸發(fā)、沸騰等生活和工業(yè)生產(chǎn)中的許多常見(jiàn)現(xiàn)象,涵蓋了流體力學(xué)、傳質(zhì)傳熱學(xué)等多種學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí),固體基底表面上含多組分工質(zhì)的此類現(xiàn)象的機(jī)理提示則更顯復(fù)雜。目前尚無(wú)理論全面揭示薄液膜形貌和蒸發(fā)機(jī)理,并且很少考慮二元工質(zhì),表面張力特性,固體基底熱物性等因素對(duì)薄液膜區(qū)聯(lián)合傳熱特性的影響。本文主要基于Young-Laplace方程和動(dòng)力學(xué)理論,建立了薄液膜區(qū)流動(dòng)和蒸發(fā)的數(shù)值傳熱模型,采用Matlab迭代算法對(duì)薄液膜形貌和蒸發(fā)傳熱傳質(zhì)特性進(jìn)行求解,并明確了薄液膜區(qū)域的劃分。探究了液相工質(zhì),過(guò)熱度,環(huán)境溫度和熱毛細(xì)力對(duì)薄液膜區(qū)形貌和傳熱傳質(zhì)特性的影響。結(jié)果表明,相對(duì)于純水,二元工質(zhì)醇溶液的薄液膜區(qū)域更長(zhǎng)、傳熱效果更好。過(guò)熱度會(huì)對(duì)薄液膜形貌和傳熱特性產(chǎn)生重要影響。過(guò)熱度增加,薄液膜厚度增加速度加快、液膜變厚、薄液膜長(zhǎng)度減小,薄液膜區(qū)的蒸發(fā)和換熱特性增強(qiáng),但薄液膜區(qū)換熱對(duì)液膜整體傳熱的貢獻(xiàn)比例減少。由于正丁醇溶液特殊的表面張力特性,不同環(huán)境溫度下,熱毛細(xì)力對(duì)二元工質(zhì)薄液膜的形貌影響不同。為更進(jìn)一步接近實(shí)際過(guò)程中液滴蒸發(fā)和薄液膜的傳熱傳質(zhì),本文建立了固著液滴蒸發(fā)薄液... 

【文章來(lái)源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１三相接觸線附近擴(kuò)展彎月面區(qū)示意圖??

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文??在微通道的軸線上，認(rèn)為液膜傾角小于顯性接觸角時(shí)的區(qū)域?yàn)橛|角時(shí)的區(qū)域?yàn)楸菊鲝澰旅鎱^(qū)域。??１為本模型計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)［１９１的結(jié)果薄液膜形貌比較圖。結(jié)果顯離壓力的作用下，薄液膜形貌為向固體底板區(qū)域彎曲的弧線，２５０ｎｍ，薄液膜長(zhǎng)度小于８００ｎｍ時(shí)，兩種計(jì)算方式的計(jì)算結(jié)果很２５０１?■?，?■?，?■?，?■???

ｊｃ?（ｎｍ）??圖３－３蒸發(fā)薄液膜ＩＸ域的溫度分布??對(duì)比本模型迭代算法的計(jì)算結(jié)果和文獻(xiàn)［１９］，由圖３－１，圖３－２和３－３可知，本模??型的計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)中有很好的一致性。當(dāng)Ａ：Ｔ＝１Ｋ時(shí)，蒸發(fā)薄液膜區(qū)域的薄液膜形??貌，壓力分布和界面溫度的變化規(guī)律在文獻(xiàn)［２１］中也有類似的趨勢(shì)，其是以３０５Ｋ下??的飽和水和水蒸氣為工質(zhì)。當(dāng)液相工質(zhì)換為辛烷｜４４］和戊烷１１５１時(shí)，傳熱傳質(zhì)參數(shù)呈現(xiàn)??出相似的趨勢(shì)。因此，上述討論驗(yàn)證了本模型和計(jì)算方法的正確性，本文接下來(lái)的??討論均是基于上述模型和算法。??３．２薄液膜區(qū)域的劃分??目前，針對(duì)薄液膜區(qū)域的劃分一直沒(méi)有一個(gè)明確且統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，Ｓｗａｎｓｏｎ［３ｎ認(rèn)??為認(rèn)為薄液膜厚度小于時(shí)的液膜部分屬于蒸發(fā)薄液膜區(qū)。經(jīng)上述分析可知，分??離壓力和毛細(xì)壓力對(duì)薄液膜區(qū)的蒸發(fā)有重要的影響，由圖３－２可明確看出，分離壓??力的控制區(qū)域的長(zhǎng)度只有幾百個(gè)ｎｍ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]工質(zhì)物性參數(shù)對(duì)毛細(xì)蒸發(fā)彎月面?zhèn)鬏斕匦杂绊慬J]. 黃曉明,金鑫,王超,劉偉.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[2]矩形微槽蒸發(fā)薄液膜新邊界條件的設(shè)定[J]. 杜世元,趙耀華.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2011(07)
[3]矩形毛細(xì)微槽橫截面上氣液分界面形狀理論分析[J]. 吳越,胡學(xué)功,唐大偉.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2010(12)

碩士論文
[1]三相界面附近蒸發(fā)薄液膜區(qū)耦合傳熱的數(shù)值研究[D]. 鄭禎晨.華北電力大學(xué)(北京) 2016



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