含不凝氣體的蒸汽冷凝現(xiàn)象廣泛存在于工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用中,要對(duì)包含蒸汽冷凝過(guò)程的系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì),需要對(duì)相關(guān)相變過(guò)程有深刻的認(rèn)識(shí)。本文利用數(shù)值模擬方法,加入自編相變換熱模型,同時(shí)借助UDF程序記錄各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo),對(duì)相變冷凝換熱過(guò)程進(jìn)行研究,獲得的主要成果如下:使用Lee相變模型對(duì)冷凝過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬是較為常見(jiàn)的方式,但該模型的相變系數(shù)根據(jù)不同的情況往往有不同的取值。為確定不同情況時(shí)相變系數(shù)的值,需針對(duì)氣泡冷凝的實(shí)際過(guò)程對(duì)相變系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較為稀少,本文根據(jù)Kim總結(jié)的Nusselt數(shù)關(guān)聯(lián)式還原出不同工況的氣泡冷凝過(guò)程,針對(duì)這些過(guò)程使用PID算法對(duì)相變系數(shù)進(jìn)行調(diào)整,得到不同冷凝階段相變系數(shù)的取值,進(jìn)行擬合后得到相變系數(shù)的取值公式。通過(guò)與各類實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比,驗(yàn)證了該相變系數(shù)公式的準(zhǔn)確性和廣泛的適用性,對(duì)以后采用Lee模型對(duì)氣泡冷凝過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬的研究提供了一定的參考。采用改進(jìn)后的Lee模型對(duì)純蒸汽氣泡的冷凝過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬,氣泡體積變化的模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差低于15%,驗(yàn)證了本文使用的相變模型的可靠性。對(duì)多種工況的冷凝過(guò)程進(jìn)行模擬,分析各類因素對(duì)冷凝過(guò)程的影響。模擬結(jié)果表明:氣...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－?３界面處理方法??

部的源項(xiàng)平衡。因此需要對(duì)各個(gè)不同的相的交界面附近進(jìn)行插值，Ｆｌｕｅｎｔ采用幾??何重構(gòu)（Ｇ－Ｒ）和施主一受主（Ｄ－Ａ）方法對(duì)相間界面附近的單元采用特殊插值??處理。圖２－３給出給出真實(shí)界面形狀，以及這兩種方法計(jì)算時(shí)所假定的界面形狀。??Ｔ?Ｌ．：：：?．???????……｜?，?....

圖３－?２?ｃｏｅｆｆ值調(diào)整流程圖??相關(guān)準(zhǔn)則數(shù)定義：??Ｒｅ?＝?Ｐ＾Ｄ＾?（３?－?１１）??ｖｗ??Ｐｒ?＝?—?（３?－?１２）??

４）?ｃｏｅｆｆ數(shù)值的調(diào)整流程??本文采用ＰＩＤ控制方法對(duì)冷凝過(guò)程中ｃｏｅｆｆ的取值進(jìn)行微調(diào)，具體操作步驟??如圖３－２所示。?＇??計(jì)算的過(guò)程中，ＵＤＦ編寫(xiě)需加入以下公式：??氣泡的直徑和平均速度通過(guò)下式定義：??３（６＾??Ｄｂ＝?－Ｔ－?（３－９）??＞１?ｎ??Ｖｂ＝＾Ｍ....

圖３－?３?Ｎｕｓｓｅｌｔ數(shù)實(shí)際值與計(jì)算值??圖３－３顯示了采用Ｐ１Ｄ調(diào)節(jié)相變系數(shù)ｃｏｅｆｆ的數(shù)值模擬中，氣泡冷凝過(guò)程的??Ｎｕｓｓｅｌｔ數(shù)和采用Ｋｉｍ關(guān)聯(lián)式％計(jì)算的Ｎｕｓｓｅｌｔ數(shù)的對(duì)比

??圖３－２中，流程１的計(jì)算過(guò)程需用到公式３－９，?３－１０，３－１１，３－１２，，３－１３，?３－??１４。流程２的計(jì)算過(guò)程需用到公式３－１５，?３－１４。得到兩者的偏差，利用公式３－７??得到下一時(shí)間步的ｃｏｅｆｆ值。??２０?Ｆ?＾?ａＡＰ＾??１５?＿?－Ｖ?＇－＞：?＼....

圖３－?４擬合曲線和實(shí)際的ｃｏｅｆｆ值??圖３－４繪出了表３－３的工況２中，擬合出的關(guān)聯(lián)式曲線與模擬過(guò)程中ｃｏｅｆｆ??值的變化

ｔ（Ｓ）??圖３－?４擬合曲線和實(shí)際的ｃｏｅｆｆ值??圖３－４繪出了表３－３的工況２中，擬合出的關(guān)聯(lián)式曲線與模擬過(guò)程中ｃｏｅｆｆ??值的變化�？梢钥闯鼋�(jīng)過(guò)ＰＩＤ調(diào)節(jié)的實(shí)際ｃｏｅｆｆ值在擬合公式３－１６曲線附近震??蕩，但上下浮動(dòng)不超過(guò)２０％，在誤差范圍內(nèi)。??將公式３－１６帶入Ｌ....

本文編號(hào)：3918829