多孔介质内幂律流体流动与换热特性实验研究

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1、犬遣拔－大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士害位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ…—Ｉ＜＾Ｉ多孔介质内幕律流体流动与换热特性实验研究■制冷及低温工程学科■专业孙£华作者姓名指异教师王平副教授２答辩日期—Ｉ硕士学位论文多ＪＬ介质内幂律流体流动与换热特性实验研究Ｓｔｕｄｏｎｓｆｅｒｃｔｅｒｉｓｔｏｗｅｒ－ｙＦｌｏｗａｎｄＨｅａｔＴｒａｎＣｈａｒａｉｃｏｆＰＬａｗＦｌｕｉｄｉ

2、ｎＰｏｒｏｕｓＭｅｄｉａｂｙＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＭｅｔｈｏｄｓ作者姓名：孙振华专业：制冷及低温工程学号：２１２１００４４指导教师：王平副教授完成曰期：２０１５．０５．０５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，除文中已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已经发表的研究成果，也不包含其

3、他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已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：％孔Ａ為．抵键任？姓窃Ｉ作者签名：日期：她年＾月ＬＬ日＿一大连理工大学硕士学位论文摘要本文对水及ＰＡＭ溶液流经两种堆积床多孔介质实验段的流动与换热进行了实验研究一，两种模型都选用直径相同的铜球颗粒多孔介质固体骨架材料，模型和模型二分别采用简单立方体堆积和体中心堆积方式进行排列。实验研宄不同浓度不同温

4、度下的ＰＡＭ溶液流经多孔介质的压降随雷诺数的变化，摩擦系数随雷诺数的变化，以及分析不同堆积模型对流动的影响°。此外，试验了水及不同浓度的ＰＡＭ溶液在２０Ｃ的入口温度下流经恒热流加热条件下的两种多孔介质介质模型，分析研究多孔介质骨架结构、流体流速、ＰＡＭ溶液的浓度、热流密度等因素对换热规律的影响。流动实验研究结果表明一ＰＡＭ：在定雷诺数范围内，溶液流经两种多孔介质模型的压降随雷诺数增大呈二次曲线变化一，当雷诺数超过定数值时，浓度较高的ＰＡＭ溶液压降随雷诺数变化趋于平缓；对于相同浓度的ＰＡＭ

5、溶液，随着温度的升高，流经多孔介质的压降逐渐降低；在雷诺数较低的情况下，摩擦阻力系数随孔隙雷诺数的增大呈线性减小的趋势，随着雷诺数的继续增大，摩擦阻力系数随雷诺数的变化逐渐向水平直线过渡。换热实验研宄结果表明：多孔介质的局部表面换热系数随着雷诺数的增大而增大，且沿流体流动无量纲长度方向逐渐减小；水在两种多孔介质模型中的换热能力最高，随着ＰＡＭ溶液浓度的增大，其换热效果逐渐减弱；在流速较低的情况下，多孔介质模型二的一一综合换热效率较高，当流速超过定的数值时，模型的换热能力逐渐高于模型二。

6、关键词：多孔介质ＰＡＭ；溶液；实验研究；热流密度－－Ｉ多孔介质内幂律流体流动与换热特性实验研究－ＳｔｕｄｏｎＦｌｏｗａｎｄＨｅａｔＴｒａｎｓｆｅｒＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆＰｏｗｅｒＬａｗＦｌｕｉｄｉｎｙＰｏｒｏｕｓＭｅｄｉａｂｙＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＭｅｔｈｏｄｓＡｂｓｔｒａｃｔＦｏｒｃｅｄｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｏｆｗａｔｅｒａｎｄｏｌａｃｒｌａｍｉｄｅａｕｅｏｕｓｆｌｏｗｔｈｒｏｕｈｔｗｏｐｙｙｑｇ

7、ｐｏｒｏｕｓｍｅｄｉａｔｅｓｔｓｅｃｔｉｏｎ，ｂｏｔｈｓｅｃｔｉｏｎｓｆｉｌｌｅｄｗｉｔｈｐａｃｋｅｄｂｒｏｎｚｅｓｐｈｅｒｉｃａｌｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ｉｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙ．Ｂｏｔｈｍｏｄｅｌｓａｒｅｐａｃｋｅｄｉｎｓｉｍｐｌｅｃｕｂｉｃａｎｄｃｕｂｅｃｅｎｔｅｒｉｎｐａｒｔｉｃｌｅ．ＴｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｔｒｅｎｄｉｎｔｈｅｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏａｎｄｆｒｉｃｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｗｉｔｈｏｒｏｕｓＲｅｏｌｄ

8、ｓｐｐｐｙｎｎｕｍｂｅｒａｎｄｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐａｃｋｅｄｂｅｄａｔｔｅｒｎｆｏｒｆｌｕｉｄｆｌｏｗｆｏｒｓｏｌｕｔｉｏｎｓｏｆｏｌａｃｒｙｌａｍｉｄｅｐｐｙＰＡＭｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓａｎｄｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｆｌｏｗｉｎｔｈｒｏｕｈａｏｒｏｕｓｍｅｄｉｕｍ（