結晶型結垢誘導期的預測建模研究
本文關鍵詞:結晶型結垢誘導期的預測建模研究
更多相關文章: 結晶型結垢 換熱器 誘導期 晶體形貌 熱傳導 數(shù)值模擬 計算流體力學
【摘要】:目前,關于結晶型結垢誘導期的研究主要集中在實驗方面。研究發(fā)現(xiàn),換熱板的表面能和表面粗糙度、流體的入口速度和入口溫度、換熱板的表面溫度和熱通量等等都對結晶型結垢誘導期有很大的影響。而在建模方面,目前公開報道的結垢誘導期模型非常有限,且很少考慮晶體形貌對結垢過程的影響。而對于模擬結晶型結垢誘導期而言,一個好的預測模型需要將誘導期內晶體生長帶來的熱阻變化與換熱板的表面化學和形貌、溶液化學以及操作參數(shù)定量地聯(lián)系在一起。在本論文中,我們建立了一個三維流體動力學(CFD)模型來模擬微尺度換熱裝置上的結晶型結垢誘導期。在該模型中,我們不僅從微米級別上設計了晶體的形貌和生長方式,而且還將晶體的生長與流體流動、物質傳遞以及熱傳導耦合在一起。通過使用該模型,我們不僅成功實現(xiàn)了誘導期內晶體的擬動態(tài)生長,而且還著重研究了誘導期內的傳熱機制。此外,我們還使用該模型研究了晶體的形貌和生長方式(晶體分布密度、晶體分布方式、晶體形狀和高度、晶體傾斜角度以及晶體的生長機制等等)對誘導期的影響。本次研究得到的結果可以指導我們優(yōu)化設計傳熱裝置,從而提高其傳熱效果。
【關鍵詞】:結晶型結垢 換熱器 誘導期 晶體形貌 熱傳導 數(shù)值模擬 計算流體力學
【學位授予單位】:蘇州大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:O78
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 文獻綜述8-22
- 1.1 研究結晶型結垢的意義8-11
- 1.1.1 換熱器的種類8-9
- 1.1.2 污垢的種類9-11
- 1.1.3 污垢的危害11
- 1.2 目前的研究現(xiàn)狀11-15
- 1.2.1 結垢過程的研究11-13
- 1.2.2 結垢過程的模型13-15
- 1.2.3 結垢的抑制方法15
- 1.3 本文研究內容15-16
- 參考文獻16-22
- 第二章 結晶型結垢誘導期的建模方法和模擬結果分析22-64
- 2.1 前言22-23
- 2.2 模擬方法23-30
- 2.2.1 模擬溶液區(qū)域23-24
- 2.2.2 模擬晶體區(qū)域24-28
- 2.2.2.1 成核25
- 2.2.2.2 晶體生長25-26
- 2.2.2.3 晶體粘附26-27
- 2.2.2.4 晶體移除27-28
- 2.2.3 擬動態(tài)模型28-30
- 2.3 結果與討論30-56
- 2.3.1 基礎模型分析31-36
- 2.3.2 晶體分布密度的影響36-39
- 2.3.3 晶體分布方式的影響39-43
- 2.3.4 晶體形狀和高度的影響43-48
- 2.3.5 晶體傾斜角度的影響48-54
- 2.3.6 晶體生長方式的影響54-56
- 2.4 本章小結56-57
- 符號說明57-60
- 參考文獻60-64
- 第三章 總結與展望64-66
- 3.1 總結64
- 3.2 展望64-66
- 攻讀碩士期間取得的科研成果66-67
- 致謝67-68
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,本文編號:708181
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