凝結(jié)現(xiàn)象廣泛存在于能源、冶金、制冷、化工、航空航天等領(lǐng)域,近年來,隨著航空航天、海水淡化、核反應(yīng)堆安全系統(tǒng)以及一些大型工業(yè)設(shè)備的發(fā)展,對于凝結(jié)傳熱研究的需求日益增加。而在實際的工業(yè)應(yīng)用中,常伴隨有不同組分濃度的不凝氣體,使得凝結(jié)傳熱過程極其復(fù)雜。所以,研究純蒸汽及含不凝氣蒸汽的凝結(jié)傳熱規(guī)律,對提高凝結(jié)傳熱效率及冷凝器的工業(yè)設(shè)計具有重要意義。鑒于理論分析和實驗研究受制于計算和成本的限制,本文通過數(shù)值模擬的方法模擬純蒸汽及含不凝氣體蒸汽在豎直、傾斜管和波節(jié)管內(nèi)的凝結(jié)情況,分析了不同工況不同參數(shù)范圍下的蒸汽凝結(jié)流動特性和傳熱規(guī)律。基于氣液兩相流的控制方程,建立了純蒸汽及含不凝氣蒸汽凝結(jié)質(zhì)量輸運模型,該模型考慮了界面處的質(zhì)量平衡,總通量包含了擴散分量以及對流分量,并可用于計算多組分相的質(zhì)量輸運,利用UDF對商業(yè)軟件Fluent進行程序上的二次開發(fā),將該模型嵌入VOF模型的質(zhì)量源項與能量源項中進行耦合計算。為了研究含不凝氣蒸汽的凝結(jié),通過加載多組分模型實現(xiàn)了不凝氣的組分構(gòu)建,并利用UDF程序調(diào)用多相流模型的不同層次相,實現(xiàn)了各氣相組分的同步計算,獲得不同組分含量的不凝氣的凝結(jié)傳熱規(guī)律�；诮⒌�...

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1中國冷凝器市場占比

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文1第一章緒論1.1課題研究的背景和意義能源是科技獲得發(fā)展的前提，是人類社會生存發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，攸關(guān)國計民生和國家戰(zhàn)略競爭力。能源在給國家?guī)砭薮蠼?jīng)濟效益的同時，也帶來了生態(tài)環(huán)境惡化、能源供需緊張、溫室氣體減排壓力等一系列問題和挑戰(zhàn)，并且已經(jīng)被全人類所....

圖1.2純蒸汽膜狀凝結(jié)示意圖

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文3通常是膜狀凝結(jié)[4-10]。凝結(jié)的方式與液相所處的流場將會影響到管內(nèi)凝結(jié)的流型[11-13]。圖1.2純蒸汽膜狀凝結(jié)示意圖（1）膜狀凝結(jié)：如果凝結(jié)液體能很好地潤濕壁面，它就在壁面上鋪展成膜，這種凝結(jié)方式稱為膜狀凝結(jié)。膜狀凝結(jié)時，壁面總是被一層液膜覆蓋著....

圖1.3純蒸汽膜狀凝結(jié)示意圖圖

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文3通常是膜狀凝結(jié)[4-10]。凝結(jié)的方式與液相所處的流場將會影響到管內(nèi)凝結(jié)的流型[11-13]。圖1.2純蒸汽膜狀凝結(jié)示意圖（1）膜狀凝結(jié)：如果凝結(jié)液體能很好地潤濕壁面，它就在壁面上鋪展成膜，這種凝結(jié)方式稱為膜狀凝結(jié)。膜狀凝結(jié)時，壁面總是被一層液膜覆蓋著....

圖1.5含不凝性氣體凝結(jié)示意圖

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文5圖1.5含不凝性氣體凝結(jié)示意圖當(dāng)不凝氣體大量泄露到冷凝器中時，隨著氣汽擴散層的形成，蒸汽和冷凝壁面間的傳質(zhì)熱阻隨著氣液界面不凝氣體濃度的增加而增加，這將極大惡化冷凝器的傳熱效果[25]。研究發(fā)現(xiàn)，盡管在強迫對流凝結(jié)時，汽側(cè)傳熱系數(shù)對不凝氣體不是特別敏感....

本文編號：3979442