蒸汽横掠降膜流动水平管束的两相流动过程研究

《蒸汽横掠降膜流动水平管束的两相流动过程研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、犬－‘爱ｉｔ嫂大ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ擴士字位记文ＤＯＣＴＯＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ蒸汽横掠降膜流动水平管束的两相流动过程研究热能工程学科专业作者姓名１Ｌ生指导教师—ＩＭｔ？强—教」爱２０１５年５月答辩日期＿＿＿博士学位论文蒸汽横掠降膜流动水平管束的两相流动过程研究ｗｏ－ＩｎｖｅｓｔｉａｔｉｏｎｏｎＴＰｈａｓｅＦｌｏｗＰｒｏｃｅｓｓｏｆＳｔｅａｍＦｌｏｗｉｎｇｇａｃｒｏｓｓＦａｌｌｉｎＦｉｌｍＨｏｒｉｚｏｎｔａ

2、ｌＴｕｂｅＢｕｎｄｌｅｇ作者姓名：刘华学号：１０９１００１０指导教师：沈胜强教授学科、专业：热能工程答辩日期：大遠理工大含ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中己经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体己经发表的研宄成果一，也不包含其他己申请学位或其他用途使用过的成果。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已

3、在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：盖锋Ｍ找蔽違＾？炎创兩相说姻＾ｔ哼＇年２日作者签名：ｊ日期：＼１７月？！＾竿少：＊大连理工大学学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于大连理工大学，允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数、、据库进行检索，可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

4、学位论文题目：作者签名：ｉ华曰期：年ｉ月日ｊ？＞导师签名：日；＾／／年厂月？日答辩委员会主席：日期：年．「月：２＜日大连理工大学博士学位论文摘要管束间的气液两相流动作为管壳式换热设备中的常见现象，广泛存在于能源动力、海水淡化、石油化工和蒸发制冷等领域。水平管降膜蒸发具有在低喷淋密度、小温差蒸一发条件下高传热系数的优点，是最有前景的换热技术之。蒸汽横掠降膜流动水平管束时，两相流动过程的深入研究能够对相关换热设备的设计优化提供关键性作用。国内外，对降膜蒸发的传热进行了较全面的研宄，但对于降膜

5、蒸发两相流动过程尤其是管外蒸汽横掠降膜流动水平管束的两相动力学特性的研宄，还很少见。本文基于实验观察、理论分析和数值模拟的研究方法，对蒸汽横掠降膜流动水平管束的两相流动过程进行系统、深入的研宄。针对蒸汽横掠降膜流动水平管束的两相流动过程，设计了测量流动阻力和观测两相２－流动的大型实验台。实验研究了蒸汽质量流速范围为０．３１１．２４ｋ／ｍ？、进口压力分别ｇ（＇－’１－１Ｐ－７０ｍ为２３ｋａ对应饱和温度为５０Ｃ．液体的喷淋密度范围为０．０２０．０８ｋｇ／ｓ等条（）（），蒸汽流经管束后的压降数据定量分析了蒸汽质量

6、流速件下；、饱和温度、喷淋密度对流动阻力的影响。选择正三角形排列和转角正方形排列两种管束结构，分析了管束排列方式对流动阻力的影响。从液体流速、气液两相的接触面积、液体在管间的流动流态等方面入手，分析了流动阻力随着喷淋密度的增加而升高的变化规律。提出能预测蒸汽横掠降膜流动水平管束时流动阻力的新数学模型关系式，关系式中添加的降膜雷诺数体现了降膜流动对流动阻力的影响，新关系式能准确计算和定量分析喷淋密度、饱和温度等参数对流动阻力的影响。基于实验数据，拟合了关系式中各个相应的常数。应用新关系式，编程计算了蒸汽横掠降膜管束时

7、流动阻力所造成的温差损失，分析其随饱和温度、喷淋密度、蒸汽流量及管列数的变化规律，揭示了进口处饱和温度对温差损失的影响比对阻力影响更显著的规律。在研究了温差损失变化规律的基础上，讨论了能保证温差损失不超过给定值条件下，管束结构参数和其它运行参数的关系。选择蒸发器中广泛应用的转角正方形排列管束为物理模型，建立了二维不可压缩层流计算模型，采用流体体积函数方法，同时结合管间含气率数据，初始化水平管外液膜厚度和液滴直径，数值模拟水平管外液体和气体相互作用下的两相流动特性。选取进出口的压降值作为对比参数与大量实验数据作比较，

8、验证了此方法在小喷淋密度条件下的有效性。展示并分析了计算域内压力和速度的分布，揭示了管束间气液两相流动阻力的产生机理。讨论了不同喷淋密度下，液膜厚度、液滴数