液固兩相流換熱器廣泛應(yīng)用于化工、海水淡化等工業(yè)領(lǐng)域,固體顆粒通過增強管內(nèi)流體擾動,具有高效的強化傳熱特性。因此,探究液固兩相間相互作用過程,對于進一步提高液固兩相流換熱設(shè)備工作效率具有重要意義。本文介紹了液固兩相流技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及存在的問題,針對液固兩相流換熱設(shè)備中立式換熱管內(nèi)液固兩相流進行數(shù)值模擬,并得到了相應(yīng)結(jié)論,對液固兩相流換熱器設(shè)計具有一定指導(dǎo)意義。論文主要包括以下內(nèi)容:（1）通過與文獻實驗中顆粒速度對比,驗證了CFD-DEM耦合方法的可靠性。為后續(xù)研究橢球形顆粒長徑比β、顆粒進口體積濃度α_in以及流體進口速度v對管內(nèi)橢球形顆粒的運動和傳熱特性的影響,構(gòu)建了75組不同工況。（2）對立式換熱管內(nèi)橢球形顆粒的分布特性（顆粒分布位置、質(zhì)量流量、顆粒取向夾角）影響因素進行研究,模擬結(jié)果表明:液固兩相間相互作用力能夠顯著影響顆粒在管內(nèi)的分布規(guī)律。顆粒進口體積濃度越大,監(jiān)測段內(nèi)顆粒質(zhì)量流量變化越小,顆粒在管內(nèi)運動狀態(tài)越穩(wěn)定。長徑比β=1.5橢球形顆粒在管內(nèi)運動最劇烈,顆粒取向夾角概率曲線峰值最大,對應(yīng)顆粒-流體間相互作用面積最大,相互作用力最大。（3）對立式換熱管內(nèi)長徑...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1實驗裝置圖

餑嘟?中細小顆粒，在雷諾數(shù)Re=5000～125000范圍內(nèi)觀察玻璃珠顆粒在水平通道中的速度特點和顆粒群的分布特點，證明了PIV/PTV技術(shù)的可靠性和成熟性。根據(jù)上述研究文獻可知，以PIV技術(shù)為核心的無干擾式測量技術(shù)能夠有效應(yīng)用于液固兩相流實驗研究領(lǐng)域，但是上述研究過程中的顆粒濃....

圖 1-2 泥漿流回路示意圖

湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文3的玻璃珠進行研究，搭建如圖1-2所示泥漿流回路實驗平臺，用玻璃珠模擬泥漿中細小顆粒，在雷諾數(shù)Re=5000～125000范圍內(nèi)觀察玻璃珠顆粒在水平通道中的速度特點和顆粒群的分布特點，證明了PIV/PTV技術(shù)的可靠性和成熟性。根據(jù)上述研究文獻可知，以PIV技術(shù)....

圖1-3不同時刻液固兩相傳熱云圖

第1章緒論61.3顆粒-流體傳熱特性研究顆粒與流體之間對流傳熱研究主要應(yīng)用在包括催化劑反應(yīng)器、大尺寸粒徑的煤球熱解過程以及高溫鋼渣余熱回收設(shè)備等等，是目前液固兩相流研究重點之一[49]。深入了解顆粒-流體，顆粒-顆粒間的傳熱機理，探究顆粒相和流體相各相參數(shù)對設(shè)備工作效率的影響，對....

圖1-4異形顆粒溫度場（左）和流場（右）圖

傳熱進行數(shù)值模擬，對比了不同流固耦合邊界條件對顆粒-流場傳熱過程的影響，為顆粒-流體間傳熱模擬提供了新思路。Bagchi[58]等對雷諾數(shù)Re＜500的流體繞球流動和傳熱進行數(shù)值模擬，通過分析球體周圍局部努塞爾數(shù)變化規(guī)律，描述了流體繞球流動和傳熱具體現(xiàn)象，揭示了顆粒-流體間熱交換....

本文編號：4042791