本文關(guān)鍵詞： 微通道 泰勒流 傳熱 計算流體力學(xué)　出處：《化工進展》2017年06期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：微通道內(nèi)的液-液兩相流型在低流速時以泰勒流為主,本文使用計算流體力學(xué)方法,對微通道內(nèi)液-液泰勒流的傳熱特性進行了研究。首先考察了分散相流速、物系和管徑對微通道壁面溫度的影響。結(jié)果表明:分散相流速和物系熱導(dǎo)率增大使得微通道壁面溫度降低,管徑的改變對微通道壁面溫度影響較小。然后針對當(dāng)量直徑為0.5mm的微通道內(nèi)工作介質(zhì)為甲苯和水的兩相泰勒流模型,考察了微通道壁面剪切力、界面渦度和努塞爾數(shù)對壁面和內(nèi)部溫度的影響,并與文獻中氣-液兩相泰勒流的傳熱性質(zhì)作了比較。結(jié)果表明:壁面剪切力和界面渦度對管壁和界面溫度的波動性變化有一定影響,壁面剪切力和界面渦度的波峰往往出現(xiàn)在溫度的波峰附近,并且有一定的時間滯后性。甲苯-水兩相泰勒流動下的壁面努塞爾數(shù)比氣-液兩相流大得多,液彈單元的平均努塞爾數(shù)是相同條件下單相流體流動的1.3倍。
[Abstract]:The liquid-liquid two-phase flow pattern in microchannels is dominated by Taylor flow at low velocity. In this paper, the heat transfer characteristics of liquid-liquid Taylor flow in microchannels are studied by means of computational fluid dynamics. The influence of material system and tube diameter on the wall temperature of microchannel. The results show that the increase of the velocity of dispersed phase and the thermal conductivity of material system decrease the wall temperature of microchannel. The change of tube diameter has little effect on the wall temperature of the microchannel, and then the wall shear force of the microchannel is investigated for the two-phase Taylor flow model with toluene and water as the working medium in the microchannel with an equivalent diameter of 0.5 mm. Effects of interfacial vorticity and Nussel number on wall and internal temperature, The heat transfer properties of the gas-liquid two-phase Taylor flow are compared with those in the literature. The results show that the wall shear force and the interfacial vorticity have a certain effect on the variation of the temperature fluctuation of the tube wall and interface. The wave peaks of wall shear force and interfacial vorticity tend to appear near the temperature peak and have a certain time lag. The wall Nussel number in toluene-water two-phase Taylor flow is much larger than that in gas-liquid two-phase flow. The average Nussel number of the liquid-elastic element is 1.3 times that of the single-phase fluid flow under the same conditions.
【作者單位】： 天津大學(xué)化工學(xué)院系統(tǒng)生物工程教育部重點實驗室;
【基金】：國家重點研究計劃項目(2016YFF0203802)
【分類號】：TQ021.3

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本文編號：1546228