液滴碰撞是一個(gè)涉及多尺度、非線性問(wèn)題的復(fù)雜流動(dòng)過(guò)程,時(shí)刻存在于自然和人類生活中,如雨云降雨、打印機(jī)噴墨、發(fā)動(dòng)機(jī)液體燃料霧化等。海水液滴在冷卻塔內(nèi)的碰撞行為,會(huì)改變霧化程度,影響冷空氣與高溫海水的接觸面積,在冷卻塔工作過(guò)程中,伴隨著液滴的碰撞行為及傳熱過(guò)程,對(duì)冷卻塔的冷卻性能產(chǎn)生影響。通過(guò)對(duì)海水冷卻系統(tǒng)中碰撞液滴的流動(dòng)傳熱研究,為冷卻塔的設(shè)計(jì)提供重要的理論依據(jù)。本文基于VOF方法及動(dòng)態(tài)網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù),利用Fluent軟件對(duì)海水液滴的流動(dòng)傳熱過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值研究。首先通過(guò)正十四烷液滴在氮?dú)庵械呐鲎策^(guò)程模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)比較,驗(yàn)證了數(shù)值模型與計(jì)算方法的可靠性。其次通過(guò)對(duì)等尺寸海水液滴的對(duì)心和偏心碰撞過(guò)程以及非等尺寸海水液滴對(duì)心碰撞過(guò)程數(shù)值模擬,得到了多種結(jié)果類型,對(duì)碰撞過(guò)程進(jìn)行了機(jī)理性分析,獲得了液滴碰撞結(jié)果類型區(qū)域,分析了碰撞過(guò)程中各能量的變化情況。最后研究了不同溫度海水液滴的碰撞過(guò)程,總結(jié)了海水液滴的傳熱規(guī)律。本文研究工作如下:（1）通過(guò)對(duì)等尺寸海水液滴碰撞過(guò)程數(shù)值模擬,計(jì)算參數(shù)為D₀=100μm,We:10～150,Re:287.48～1113.40,x=0～0.55,... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號(hào)說(shuō)明
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 液滴碰撞理論研究
        1.2.2 液滴碰撞實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展
        1.2.3 液滴碰撞數(shù)值模擬研究進(jìn)展
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 計(jì)算模型與控制方程
    2.1 界面追蹤VOF方法和控制方程
    2.2 表面張力模型
    2.3 動(dòng)態(tài)網(wǎng)格自適應(yīng)
    2.4 邊界類型與初始化設(shè)置
    2.5 正十四烷液滴碰撞過(guò)程數(shù)值模擬及驗(yàn)證
        2.5.1 正十四烷液滴及氣相物性參數(shù)
        2.5.2 等尺寸液滴對(duì)心碰撞過(guò)程數(shù)值模擬及驗(yàn)證
        2.5.3 等尺寸液滴偏心碰撞過(guò)程數(shù)值模擬及驗(yàn)證
        2.5.4 非等尺寸液滴對(duì)心碰撞過(guò)程數(shù)值模擬及驗(yàn)證
    2.6 本章小結(jié)
第三章 等尺寸海水液滴碰撞過(guò)程數(shù)值模擬
    3.1 海水液滴物性參數(shù)
        3.1.1 鹽度
        3.1.2 密度
        3.1.3 粘性系數(shù)
        3.1.4 導(dǎo)熱系數(shù)
        3.1.5 表面張力系數(shù)
    3.2 海水液滴對(duì)心碰撞過(guò)程數(shù)值模擬
        3.2.1 聚合
        3.2.2 自反分離
    3.3 海水液滴偏心碰撞過(guò)程數(shù)值模擬
        3.3.1 碰撞參數(shù)x=0.15液滴碰撞結(jié)果分析
        3.3.2 碰撞參數(shù)x=0.35液滴碰撞結(jié)果分析
        3.3.3 碰撞參數(shù)x=0.55液滴碰撞結(jié)果分析
    3.4 海水液滴碰撞結(jié)果區(qū)域
    3.5 本章小結(jié)
第四章 非等尺寸海水液滴碰撞過(guò)程數(shù)值模擬
    4.1 物性及參數(shù)設(shè)置
    4.2 液滴尺寸比為1.5的液滴碰撞過(guò)程數(shù)值模擬
    4.3 液滴尺寸比為2的液滴碰撞過(guò)程數(shù)值模擬
    4.4 液滴尺寸比對(duì)碰撞過(guò)程的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 海水溫度對(duì)液滴碰撞過(guò)程影響規(guī)律分析
    5.1 相同溫度液滴碰撞過(guò)程模擬
        5.1.1 溫度為320K的液滴碰撞過(guò)程研究
        5.1.2 溫度為340K的液滴碰撞過(guò)程研究
    5.2 不同溫度液滴碰撞過(guò)程分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與工作展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
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致謝
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]液滴碰撞及其融合過(guò)程的數(shù)值模擬研究[D]. 劉棟.清華大學(xué) 2013
[2]無(wú)填料冷卻塔的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 齊曉霓.上海交通大學(xué) 2008

碩士論文
[1]海水循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的液滴碰撞過(guò)程研究[D]. 梁偉.山東理工大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3689790