探索气液固三相流动沸腾传热研究与沸腾气泡生长过程分析

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1、大连理工大学硕士学位论文气液固三相流动沸腾传热研究与沸腾气泡生长过程分析姓名：孙成新申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：于志家20000301查堡堡三查兰塑主兰苎一一——AStudyonHeatTransferofGas--Liquid-·SolidThreePhaseFlowBoilingandBoilingBubbleGrowthSunChengxin(DepartmentofChem．Eng．DalianUniv．ofTechnology．Dalian16012)AbstractWithasmallamountofinertgasandsol

2、idparticlesintroducedintoflowboilingliquid，heattransferexperimentswereconductedingas·liquid—solidthree。phaseflowboiling．Theheattransferexperimentaldatawerecorrelatedas：I×Bo。22×Rej⋯×Re。(生)一TheexperimentalresuItsshowthatheattransferCallbeenhancedwit}1theintroductionoftheinertgasand

3、fluidizedsolidparticles．Meanliquidvelocityandheatfluxeshavelnfluencesonheattransfer．ThcheattransferenhancementlSanalyzedbythesolidparticlesactingonbubbleinthree—phaseflowboiling，BythestudyofthesixforcesactingOnabubble，Momentumbalanceequationswereproposedfortheproceasofbubblegrowt

4、handdepartureii"1foreedconvectionboiling．Expressionforbubblegrowthratewasgained．Throughimageshootingandmanipulation，bubbledeparturediametersdb，frontcontactanglea，backcontactangleBandcontactringdiameterdwweremeasured．Bubblegrowthratesandthevalueofforcesonbubbleswerecomputed．ItiSsh

5、ownthatwiththeincreaseofmeanliquidvelocit-y,bubbledeparturediameterandnumberofnucleationsitesdecrease，andatthesametime，bubblegrowthvelocity，backcontactangle，andbubble—waitingperiodincrease．Withtheincreaseofbubbledetachmentdiametersunderthesameliquidvelocity，bubblegrowthratesdecre

6、ase，butbubblecenteranglesofmassincrease．Keywordgas—liquid-solidthree-phaseflow,boilingheattransfer，bubbledeparturediameter，bubblegrowthrate，contactangle，contactring大连理工大学硕士论文摘要本文将固体颗粒及载气引入强制对流传热体系中，形成气一液一固三相流载气蒸发，对其传热性能进行了实验研究与理论分析。@用玻璃珠为固体颗粒，空气为外加载气。本次实验共获得传热数据684组，通过多元线性回归获得如下关

7、联式：㈨*zc品Pxc≯。”实验结果表明固体颗粒以及载气的引入均使传热显著增强：沸腾表面传热系数随载气表观气速，固体颗粒粒径，颗粒固含率的增加而增加，同时沸腾表面传一，⋯热系数随液体主体速度的增加而降低，随热负荷的增加丽增加。y本文对固体颗粒在气一液一固三相流沸腾传热中的作用进行探讨，认为固体颗粒撞击沸腾气泡并使之破裂是颗粒增强传热的重要原因：通过分析得到了固体颗粒群在三相流动系统中撞击气泡使气泡破裂的临界条件。，通过分析强制对流沸腾下气泡受到的六个作用力，得到气泡生长及脱离过程在、X及Y轴方向的两个动量方程：∑F；=F。。+F“一Fm—F．。=!量：；

8、≥立∑Fy=Fb+Fp—F，一F，y=!墨÷蔷≥立对动量方程进行求解，获到气泡生