【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的突飛猛進(jìn),能源短缺和環(huán)境污染成為了越來(lái)越重要且必須要面對(duì)的難題。在生物和化工等領(lǐng)域,換熱設(shè)備的高效性和節(jié)能性越來(lái)越重要。本研究旨在為如何設(shè)計(jì)高效低耗的換熱設(shè)備提供一些參考。流路作為熱質(zhì)傳遞裝置的基本單元,前人對(duì)各類二維、三維的流路已經(jīng)有大量研究。大量的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬結(jié)果表明,提高熱質(zhì)傳遞效率可以從改變流路形狀、改善流體介質(zhì)和改變流動(dòng)狀態(tài)入手。本文采用PIV和電化學(xué)的研究方法,在前人的基礎(chǔ)上研究三維波壁管中非牛頓流體在脈動(dòng)流場(chǎng)下影響質(zhì)量傳遞強(qiáng)化的因素,主要考察了振動(dòng)分率對(duì)流動(dòng)形態(tài)和傳質(zhì)強(qiáng)化系數(shù)的影響。兩種研究方法既相互補(bǔ)充又互相印證,找到了脈動(dòng)流場(chǎng)下的最佳振動(dòng)分率。本文主要內(nèi)容如下:第一章主要對(duì)前人的研究成果進(jìn)行了回顧,并將國(guó)內(nèi)外相關(guān)的研究成果進(jìn)行了總結(jié)。已有研究包括了二維和三維、定常流場(chǎng)和非定常流場(chǎng)、牛頓流體和非牛頓流體等,但鮮見波壁管中非牛頓流體在脈動(dòng)流場(chǎng)下振動(dòng)分率對(duì)傳質(zhì)效率的影響的研究。第二章介紹了實(shí)驗(yàn)室的概況及所用的實(shí)驗(yàn)儀器,闡述了PIV方法和傳質(zhì)實(shí)驗(yàn)中的電化學(xué)原理及方法。第三章給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在PIV實(shí)驗(yàn)中,固定凈流動(dòng)雷諾數(shù)Re_s和振動(dòng)頻率St數(shù),研究了振動(dòng)分率對(duì)流動(dòng)結(jié)構(gòu)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在P≤范圍內(nèi),振動(dòng)分率越大,流動(dòng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,對(duì)應(yīng)的傳質(zhì)效果越好;另外,在前人研究了振動(dòng)頻率St數(shù)對(duì)相位移動(dòng)影響的基礎(chǔ)上,本文研究了振動(dòng)分率對(duì)相位移動(dòng)的影響。結(jié)果表明,不同振動(dòng)分率下相位移動(dòng)幾乎沒有發(fā)生改變。在電化學(xué)傳質(zhì)實(shí)驗(yàn)中,同樣固定凈流動(dòng)雷諾數(shù)Re_s和振動(dòng)頻率St數(shù),研究更大范圍內(nèi)的振動(dòng)分率對(duì)傳質(zhì)強(qiáng)化的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在P≤范圍內(nèi),振動(dòng)分率越大,傳質(zhì)強(qiáng)化系數(shù)越大,即與PIV實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致;繼續(xù)增大振動(dòng)分率,當(dāng)P=3時(shí)傳質(zhì)強(qiáng)化系數(shù)E達(dá)到最大值,當(dāng)P3時(shí),隨著振動(dòng)分率的增大傳質(zhì)強(qiáng)化系數(shù)E呈現(xiàn)減小的趨勢(shì),即得到最佳振動(dòng)分率為P=3。第四章總結(jié)了本研究的成果。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O373

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 吳偉都;潘永明;王雅瓊;朱慧;李言郡;施文蓉;;不同貯藏時(shí)間對(duì)CMC溶液流變特性的影響研究[J];中國(guó)食品添加劑;2013年03期

2 吳偉都;王雅瓊;朱慧;李言郡;施文蓉;;不同濃度CMC溶液的流變特性研究[J];糧食與食品工業(yè);2011年06期

3 張亮;卞永寧;白敏麗;呂繼組;崔文正;王鵬;;脈動(dòng)作用下波壁管內(nèi)非牛頓流體流動(dòng)特性的研究[J];實(shí)驗(yàn)流體力學(xué);2011年06期

4 馬宗豪;卞永寧;;非牛頓流體在正弦波壁管內(nèi)的減阻特性[J];實(shí)驗(yàn)流體力學(xué);2010年05期

5 李靜;杜柏橋;黃龍;陳平;賈新莊;周建均;張洪斌;;羧甲基纖維素鈉溶液的流變性質(zhì)及其在酸性乳飲料中的應(yīng)用[J];食品科學(xué);2007年11期

6 方書起,祝春進(jìn),吳勇,牛青川,趙銀峰;強(qiáng)化傳熱技術(shù)與新型高效換熱器研究進(jìn)展[J];化工機(jī)械;2004年04期

，

本文編號(hào)：2610232