超聲波強(qiáng)化錯(cuò)排換熱管的理論和數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-06 14:45
隨著對強(qiáng)化傳熱技術(shù)研究的逐漸深入,超聲波強(qiáng)化傳熱技術(shù)作為一種新型換熱技術(shù)受到了人們的普遍關(guān)注,本研究就超聲波強(qiáng)化傳熱機(jī)理和傳熱效果展開了一系列理論分析和數(shù)值模擬,主要內(nèi)容如下:(1)理論分析方面,分析超聲波強(qiáng)化換熱的主導(dǎo)因素:空化效應(yīng)和振動(dòng)效應(yīng)。分析了影響空化效應(yīng)的因素:聲強(qiáng)和頻率。接著根據(jù)“空化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”分析超聲波強(qiáng)化換熱:超聲波導(dǎo)致空化泡破裂,產(chǎn)生振動(dòng)同時(shí)釋放出能量,將會(huì)激活周圍處于休眠狀態(tài)的空化核,在超聲波的作用下形成新的空化泡,從而促進(jìn)了空化效應(yīng),最終提高換熱效果。就此過程模擬出的周期性的結(jié)果,我們提出了計(jì)算有效值的概念。(2)通過數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn),施加超聲波后,流體局部速度發(fā)生不均勻變化,但整體速度、壓力和溫度都呈現(xiàn)周期性變化。在流道的出口區(qū)域,壓力分布均勻。超聲波頻率越小,出口溫度和流體最大速度的波動(dòng)性越大,反之越小。不同頻率下的超聲波,導(dǎo)致流體產(chǎn)生的壓降波動(dòng)相同。在研究的范圍內(nèi),隨著超聲波頻率增大,強(qiáng)化換熱效果越差,當(dāng)超聲波頻率為20 kHz時(shí)強(qiáng)化換熱效果最好,出口溫度提高12.57K。超聲波聲壓幅值越大,出口溫度、流體最大速度和壓降波動(dòng)性越大,反之越小。在研究范圍內(nèi),隨著超...
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
超聲波作用下空化泡從產(chǎn)生到破裂的過程圖
有效值的計(jì)算的曲線圖
物理模型簡化圖(μm)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超聲空化對太陽集熱器換熱效果影響的數(shù)值分析[J]. 張艾萍,夏榮濤,楊釗,丁權(quán),王沖. 太陽能學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]基于超聲技術(shù)的沉浸式換熱器強(qiáng)化換熱的仿真研究[J]. 榮兵兵,江斌,倪宜華. 南方農(nóng)機(jī). 2017(09)
[3]管殼式換熱器超聲除垢強(qiáng)化換熱實(shí)驗(yàn)研究[J]. 崔麟,溫小萍. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(02)
[4]超聲波強(qiáng)化傳熱的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)機(jī)理與模擬研究[J]. 張東偉,李凱華,周俊杰,沈超,魏新利. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]超聲頻率和管型對超聲空化效應(yīng)的影響研究[J]. 張艾萍,楊釗,夏榮濤,丁權(quán),張媛媛. 化工機(jī)械. 2016(04)
[6]超聲波防垢除垢及強(qiáng)化傳熱實(shí)驗(yàn)研究[J]. 袁萌. 機(jī)械管理開發(fā). 2016(06)
[7]超聲波強(qiáng)化傳熱的研究進(jìn)展[J]. 李長達(dá),張偉,李亞,柴永志. 煤氣與熱力. 2016(02)
[8]Mass transfer enhancement for LiBr solution using ultrasonic wave[J]. 韓曉東,張仕偉,湯勇,袁偉,李斌. Journal of Central South University. 2016(02)
[9]考慮水蒸汽蒸發(fā)和冷凝的超聲空化特性研究[J]. 沈陽,朱彤,由美雁,糜彬,韓進(jìn),謝元華,李現(xiàn)瑾,Kyuichi Yasui. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2015(04)
[10]關(guān)于換熱器傳熱過程的強(qiáng)化[J]. 俞日坤. 職業(yè). 2012(21)
博士論文
[1]超聲振動(dòng)外圓珩磨磨削區(qū)溫度場及單空化泡潰滅溫度研究[D]. 張小強(qiáng).中北大學(xué) 2017
[2]平板通道內(nèi)螺旋纖肋強(qiáng)化傳熱機(jī)理及傳熱特性研究[D]. 唐玉峰.山東大學(xué) 2012
[3]聲空化強(qiáng)化沸騰傳熱及滲透脫水過程傳質(zhì)研究[D]. 孫寶芝.哈爾濱工程大學(xué) 2005
碩士論文
[1]超聲空化對強(qiáng)化換熱效果影響的研究[D]. 夏榮濤.東北電力大學(xué) 2016
[2]超聲波對管板式換熱器的強(qiáng)化傳熱試驗(yàn)研究[D]. 張鵬.東南大學(xué) 2015
[3]納米多孔表面高熱流密度下傳熱特性研究[D]. 左少華.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[4]超聲清洗影響因素與空化場研究[D]. 張明超.陜西師范大學(xué) 2013
[5]超聲攪拌復(fù)合焊接振動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及超聲波作用效應(yīng)研究[D]. 彭建紅.中南大學(xué) 2012
[6]基于超聲空化的振動(dòng)邊界作用流場的數(shù)值模擬[D]. 沈靈.清華大學(xué) 2011
[7]基于FLUENT軟件的超聲空化數(shù)值模擬[D]. 孫冰.大連海事大學(xué) 2008
本文編號:3214589
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
超聲波作用下空化泡從產(chǎn)生到破裂的過程圖
有效值的計(jì)算的曲線圖
物理模型簡化圖(μm)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超聲空化對太陽集熱器換熱效果影響的數(shù)值分析[J]. 張艾萍,夏榮濤,楊釗,丁權(quán),王沖. 太陽能學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]基于超聲技術(shù)的沉浸式換熱器強(qiáng)化換熱的仿真研究[J]. 榮兵兵,江斌,倪宜華. 南方農(nóng)機(jī). 2017(09)
[3]管殼式換熱器超聲除垢強(qiáng)化換熱實(shí)驗(yàn)研究[J]. 崔麟,溫小萍. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(02)
[4]超聲波強(qiáng)化傳熱的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)機(jī)理與模擬研究[J]. 張東偉,李凱華,周俊杰,沈超,魏新利. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]超聲頻率和管型對超聲空化效應(yīng)的影響研究[J]. 張艾萍,楊釗,夏榮濤,丁權(quán),張媛媛. 化工機(jī)械. 2016(04)
[6]超聲波防垢除垢及強(qiáng)化傳熱實(shí)驗(yàn)研究[J]. 袁萌. 機(jī)械管理開發(fā). 2016(06)
[7]超聲波強(qiáng)化傳熱的研究進(jìn)展[J]. 李長達(dá),張偉,李亞,柴永志. 煤氣與熱力. 2016(02)
[8]Mass transfer enhancement for LiBr solution using ultrasonic wave[J]. 韓曉東,張仕偉,湯勇,袁偉,李斌. Journal of Central South University. 2016(02)
[9]考慮水蒸汽蒸發(fā)和冷凝的超聲空化特性研究[J]. 沈陽,朱彤,由美雁,糜彬,韓進(jìn),謝元華,李現(xiàn)瑾,Kyuichi Yasui. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2015(04)
[10]關(guān)于換熱器傳熱過程的強(qiáng)化[J]. 俞日坤. 職業(yè). 2012(21)
博士論文
[1]超聲振動(dòng)外圓珩磨磨削區(qū)溫度場及單空化泡潰滅溫度研究[D]. 張小強(qiáng).中北大學(xué) 2017
[2]平板通道內(nèi)螺旋纖肋強(qiáng)化傳熱機(jī)理及傳熱特性研究[D]. 唐玉峰.山東大學(xué) 2012
[3]聲空化強(qiáng)化沸騰傳熱及滲透脫水過程傳質(zhì)研究[D]. 孫寶芝.哈爾濱工程大學(xué) 2005
碩士論文
[1]超聲空化對強(qiáng)化換熱效果影響的研究[D]. 夏榮濤.東北電力大學(xué) 2016
[2]超聲波對管板式換熱器的強(qiáng)化傳熱試驗(yàn)研究[D]. 張鵬.東南大學(xué) 2015
[3]納米多孔表面高熱流密度下傳熱特性研究[D]. 左少華.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[4]超聲清洗影響因素與空化場研究[D]. 張明超.陜西師范大學(xué) 2013
[5]超聲攪拌復(fù)合焊接振動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及超聲波作用效應(yīng)研究[D]. 彭建紅.中南大學(xué) 2012
[6]基于超聲空化的振動(dòng)邊界作用流場的數(shù)值模擬[D]. 沈靈.清華大學(xué) 2011
[7]基于FLUENT軟件的超聲空化數(shù)值模擬[D]. 孫冰.大連海事大學(xué) 2008
本文編號:3214589
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