液滴撞击热壁面蒸发换热的数值模拟.pdf

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1、乂蓮键＾义聲ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ破±享恆巧文Ｍ八ＳＴＥ民ＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ液滴撞击热壁面蒸发换热的数值模拟制冷及低温工程作者姓名璋指县教肺郭亚丽教授答辩日期硕±学位论文液滴撞击热壁面蒸发换热的数值模热ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＥｖａｏｒａｔｉｏｎａｎｄＨｅａｔＴｒａｎｓｆｅｒＷｈｅｎｐＤｒｏｌｅｔＩｍａｃｔｏｎａＨｅａｔｅｄＳｕｒｆａｃｅｐｐ作者姓名：张京涛学科、专

2、业：制冷及低温工程学号：２１３１００４５指导教师：郭亚丽教授完成日期；２０１６年５月２日夫么巧义乂緣ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ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，是本人在导卿的指导下迸行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中＆经法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巴经发表的研究成果，也不包含其他己申请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＆在论文中做了明确的说明并表示了

3、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：液滴撞击热壁面蒸发换热的数值模拟０／作者签名：Ｌ．日期；义／（＞年＾月义日如為大连理工大学硕壬学位论文摘要液滴撞击热壁面是一种常见的物理现象，在液滴受热蒸发过程中，液体与热壁面间一的换热效率远高于传统无蒸发时的空冷和水冷技术，因此送过程在工农业众多领域中都得到了广泛的应用。液滴撞击热壁面属于典型的自由表面流动问题，其动态特征的多变性和蒸发换热的复杂性吸引了众多学者的目光。研究液滴撞击热壁面，对液滴撞击和蒸发换热过程

4、做出准确的科学解释，可为强化质热交换提供更详细全面的理论依据。目前己有的研巧中，对液滴在瞬态加热过程中蒸发换热的讨论还比较少，缺乏系统性与全面性。本文建立了二维轴对称模型，采用ＣＬＳＶＯＦ界面追踪方法和液滴非平衡蒸发ＵＤＦ程序对液滴撞击热壁面进行了数值模拟，考虑液滴在瞬态加热过程中的蒸发换热，Ｗ液滴动力学变形过程为参考，与实验数据进行了对比，验证了模型的准确性和有效性。分别模拟了单液滴垂直撞击热壁面和双液滴先后垂直撞击热壁面的非平衡蒸发过程，分析了液滴内部流场变化、液滴形态演变、温度场和压力场间的关系，

5、讨论了双液滴间相互碰撞对液滴铺展和蒸发换热的影响，给出了液滴在震荡过程和静止铺展过程中内部游祸产生的原因一，指出液滴内部Ｈ相接触点处液体的扰动直最为剧烈，温度上升最快，是液滴蒸发开始和蒸发速率最大的位置。分析了单液滴撞击热壁面的非平衡蒸发过程中壁面温度、撞击速度、液滴直径、静态接触角和双液滴撞击热壁面的非平衡蒸发过程中液滴垂直间距、上部液滴撞击速度等参数对液滴铺展系数和蒸发换热的影响。结果表明：壁面温度对液滴铺展系数的影响很小，而较大的液滴撞击速度和液滴直径、较小的液滴静态接触角和液滴垂直间距、较大

6、一的上部液滴撞击速度，会令液滴铺展系数増大在，但对液滴震荡周期的影响并不致；相同时间内，较大的壁面温度、液滴撞击速度和上部液滴速度，较小的液滴直径、液滴静态接触角和液滴垂直间距，使得液滴整体温度上升更快，促进了液滴的蒸发。关键词：液滴撞击ＳＶＯＦ；ＣＬ；热壁面；非平衡蒸发－－Ｉ液滴撞击热壁面蒸发换热的数值模拟ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＥｖａｐｏｒａｔｉｏｎａｎｄＨｅａｔＴｒａｎｓｆｅｒＷｈｅｎＤｒｏｐｌｅｔＩｍｐａｃｔｏｎａＨｅａｔｅｄＳｕｒｆａｃｅＡｂｓ

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