結霜現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在天然氣管道的燃氣輪機濾芯及其他油氣儲運設備的表面上。為了有效地抑制結霜現(xiàn)象的發(fā)生,本文對表面超聲波耦合低能壁面抑霜機理及抑霜特性進行了研究。本文從超疏水表面抑霜機理出發(fā),提出了模擬液滴凝固相變過程的改進的焓法格子Boltzmann模型。模擬結果表明:表面接觸角以及粗糙元均會影響液滴的凍結過程。使用加入了成核概率函數(shù)的改進的焓法格子Boltzmann模型對冷表面上霜層的生長過程進行模擬。模擬結果表明:增大冷表面接觸角、升高冷表面溫度及減小濕空氣相對濕度可以抑制霜層生長。從超聲波的作用機理出發(fā),本文采用多松弛格子Boltzmann模型模擬了超聲波的傳播及低能表面上液滴在其作用下的運動過程。模擬結果表明:超聲波在傳播的過程中存在衰減的現(xiàn)象。超疏水壁面上的液滴更容易被去除。超聲波的波長越短,液滴越容易脫離表面。表面超聲波的振幅越大,液滴運動的距離越遠。此外,對表面超聲波作用于低能冷表面上液滴的凍結及冰粒的融化過程進行模擬。模擬結果表明:表面超聲波的波長越短,液滴凍結的時間越遲,在吸收熱量的過程中,完全凍結的液滴還會融化。表面超聲波的振幅越大,冰粒運動的距離越遠。本文提出了將表面超聲波與低能表面相耦合的抑霜方法,為今后抑霜的研究提供新的思路。
【學位單位】：中國民航大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TE89
【部分圖文】：

D2Q4模型示意圖

D2Q9模型示意圖

D3Q7模型示意圖
【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 孫治謙;范玉玲;張孟奇;李彬;王振波;黃玫;;脈沖電場下液滴極化變形的數(shù)值模擬[J];石油機械;2019年12期

2 褚福強;吳曉敏;陳永根;;豎直表面液滴運動的數(shù)值模擬[J];工程熱物理學報;2017年01期

3 褚福強;吳曉敏;朱毅;;超疏水表面上多液滴合并觸發(fā)液滴彈跳現(xiàn)象的理論分析[J];工程熱物理學報;2017年02期

4 李棟;張文娣;趙孝保;王鑫;錢晨露;;超疏水冷表面上液滴凍結的可視化觀測[J];南京工業(yè)大學學報(自然科學版);2016年06期

5 季璨;王乃華;崔崢;程林;;過熱液滴閃蒸過程數(shù)學模型的建立與應用[J];工程熱物理學報;2017年04期

6 何成明;張鵬;;氣體介質中雙元液滴的碰撞動力學[J];中國科學:物理學 力學 天文學;2017年07期

7 廖斌;朱雨建;楊基明;;沖擊作用下液滴在環(huán)境液體中的演變過程及主導因素[J];中國科學:物理學 力學 天文學;2017年09期

8 李大樹;仇性啟;于磊;鄭志偉;;液滴碰撞水平壁面實驗研究[J];實驗技術與管理;2015年04期

9 陳衛(wèi)鋒;候俊香;;液-液層流射流型霧化的射流脈動與液滴形成特性[J];農(nóng)機導購;2016年08期

10 朱云;;呼吸實驗裝置中的“液滴移動”問題[J];中學生數(shù)理化(學習研究);2017年03期

相關博士學位論文 前10條

1 王金花;仿生界面上液滴滑動行為的調控及其在生物傳感領域的應用[D];中國地質大學;2019年

2 賈延凱;交流電場調控復合液滴的融合與釋放機理及實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2019年

3 張洪;液滴噴霧質譜法構建及在高級氧化反應機理研究中的應用[D];哈爾濱工業(yè)大學;2019年

4 郭純方;疏水性表面液滴碰撞與傳熱機理基礎研究[D];大連理工大學;2019年

5 廖斌;沖擊作用下環(huán)境液體中液滴演變機理研究[D];中國科學技術大學;2018年

6 元武智;隨機分布粗糙結構超疏水表面上液滴動態(tài)行為的LB模擬研究[D];華南理工大學;2018年

7 孫玉金;液滴/氣泡與微結構表面的粘附機制研究[D];中國礦業(yè)大學;2018年

8 常家慶;壓電式微量液滴分配的機理與實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2017年

9 朱毅;表面微觀特征對液滴潤濕狀態(tài)及氣液界面穩(wěn)定性的影響[D];清華大學;2017年

10 王凱;超疏水表面上液滴合并誘導彈跳機理及其調控的研究[D];大連理工大學;2018年

相關碩士學位論文 前10條

1 孫志成;液滴撞擊移動常溫和冷表面動力學特性研究[D];南京師范大學;2019年

2 金明明;分級結構表面液滴彈跳機制及防冰性能研究[D];南京航空航天大學;2019年

3 鐘源;液滴撞擊不同固體表面動力學特性及熱毛細遷移研究[D];南昌大學;2019年

4 劉彤;基于梯度效應的特殊浸潤表面液滴定位輸運技術研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2019年

5 高永強;高粘度生物材料精密噴射堆積系統(tǒng)設計與實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2019年

6 馬雨倩;鎵銦納米液滴修飾中性粒細胞雜化馬達的制備及運動研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2019年

7 劉嘉琛;基于錐形微結構的液滴多比例分裂研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2019年

8 劉宇迅;基于鞘液流聚焦及自充電液滴的顆粒分離芯片研究[D];廣東工業(yè)大學;2019年

9 陳晗;雙液滴連續(xù)撞擊超疏水管壁的動態(tài)特性研究[D];大連理工大學;2019年

10 楊霆浩;表面超聲波耦合低能壁面抑霜機理及抑霜特性研究[D];中國民航大學;2019年

本文編號：2853279