海水淡化技術(shù)作為淡水資源的開源增量技術(shù),在快速穩(wěn)定的發(fā)展著。低溫多效海水淡化技術(shù)是海水淡化的重要技術(shù)之一。水蒸氣在水平管內(nèi)的凝結(jié)是低溫多效海水淡化裝置內(nèi)的重要的換熱過程,對管內(nèi)凝結(jié)傳熱與流動過程的清晰認(rèn)識是發(fā)展低溫多效蒸發(fā)海水淡化技術(shù)、推動水平管降膜蒸發(fā)技術(shù)進(jìn)步的重要內(nèi)容。數(shù)值模擬是彌補實驗不足,研究管內(nèi)凝結(jié)過程的手段之一。針對海水淡化裝置中水平管降膜蒸發(fā)器換熱管入口段100mm內(nèi)蒸汽凝結(jié)和流動過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。采用VOF方法追蹤相界面,分別用Lee模型與CSF模型處理冷凝源項與表面張力,模擬計算得到的努賽爾數(shù)與Shah等人的經(jīng)驗關(guān)系式吻合良好,表明該模型具有較高的精度。分析了管壁和蒸汽的傳熱溫差和進(jìn)口蒸汽質(zhì)量流率對管子熱流密度和平均換熱系數(shù)的影響規(guī)律;觀察管內(nèi)兩相分布,管壁周圍沒有形成完整的液膜,蒸汽可以直接與壁面接觸冷凝放熱,管壁處溫度邊界層的厚度在20-30μm,分析不同傳熱溫差下蒸汽的軸向速度和徑向速度分布規(guī)律。將模擬的管子長度增加到600mm,觀察管內(nèi)的兩相分布和流型變化。建立計算模型的簡化條件、控制方程的求解、源項處理、求解方法均與100mm管長內(nèi)蒸汽凝結(jié)過程的計算模型相... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 冷凝的實驗研究
    1.3 冷凝的數(shù)值模擬研究
    1.4 本論文要做的內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
2 冷凝模擬方法
    2.1 冷凝的數(shù)值求解手段
    2.2 相變模型
    2.3 相交界面捕捉模型
    2.4 本章小結(jié)
3 100mm管長內(nèi)蒸汽凝結(jié)的數(shù)值模擬
    3.1 計算對象與簡化條件
    3.2 控制方程
    3.3 相變處理
        3.3.1 相變源項的計算
        3.3.2 相界面的追蹤
        3.3.3 表面張力計算
    3.4 邊界條件
    3.5 區(qū)域離散
    3.6 求解方法和網(wǎng)格無關(guān)驗證
    3.7 結(jié)果分析與討論
        3.7.1 努賽爾數(shù)的對比分析
        3.7.2 管內(nèi)換熱與流動分析
    3.8 本章小結(jié)
4 600mm管長內(nèi)蒸汽凝結(jié)的數(shù)值模擬
    4.1 努賽爾數(shù)的對比分析
    4.2 兩相分布
    4.3 流型轉(zhuǎn)換
    4.4 管內(nèi)液位變化
    4.5 液膜厚度及其對努賽爾數(shù)的影響
    4.6 液膜流動
    4.7 摩擦分析
    4.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 符號表
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]重力熱管內(nèi)部傳熱傳質(zhì)過程的數(shù)值模擬[J]. 陳軍,李家鵬,曹菁,陳雙濤,侯予.  制冷與空調(diào). 2017(09)
[3]2015-2016全球海水淡化概況（譯文）[J]. 張夏卿,王琪.  水處理技術(shù). 2017(01)
[4]用擴(kuò)散層模型與多相流方法對空冷凝汽器逆流管內(nèi)凝結(jié)與流動的數(shù)值模擬[J]. 鄧慧,白焰.  中國電機工程學(xué)報. 2017(03)
[5]水平圓形與方形微小通道內(nèi)R134a冷凝數(shù)值模擬[J]. 張井志,李蔚.  化工學(xué)報. 2016(05)
[6]全球水資源現(xiàn)狀[J].   中國國土資源經(jīng)濟(jì). 2015(04)
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博士論文
[1]高真空度低質(zhì)量流率下蒸汽水平管內(nèi)凝結(jié)特性研究[D]. 劉瑞.大連理工大學(xué) 2014

碩士論文
[1]純蒸氣及含不凝氣蒸氣冷凝的數(shù)值研究[D]. 劉泉.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]濕空氣冷凝器性能研究[D]. 于冠勇.南京航空航天大學(xué) 2012
[3]真空水平管內(nèi)蒸汽凝結(jié)換熱實驗研究[D]. 邢玉雷.大連理工大學(xué) 2009



本文編號：3309821