發(fā)布時間：2020-11-02 14:20

　　 橫管降膜蒸發(fā)技術(shù)是一項高效節(jié)能技術(shù)。該技術(shù)具有傳熱效率高、成品水質(zhì)好、熱源品質(zhì)要求低、抗結(jié)垢耐腐蝕性能好以及裝置運行性能穩(wěn)定等優(yōu)點,使其成為換熱器領(lǐng)域中的最具前景的節(jié)能技術(shù)之一。本文通過對水平管外降膜流動結(jié)構(gòu)優(yōu)化和振動強化傳熱的研究,深入探討其流動特性與強化傳熱規(guī)律,為蒸發(fā)器以及其他橫管降膜設備的設計提供參考依據(jù)。通過流態(tài)觀測實驗,對橫管外液膜流動形態(tài)的進行拍攝,觀察和描述橫管降膜流動過程。采用電導探針法研究橫管的液膜厚度分布,對橫管降膜流動管外的液膜厚度分布進行了測量和拍攝,研究了噴淋密度、管間距和管徑等參數(shù)對液膜厚度的影響。根據(jù)CFD模型,計算和分析了橢圓管在不同長短軸比e下管外降膜速度分布、壓力分布、液膜內(nèi)溫度分布和管外換熱分布的變化規(guī)律。研究表明:相比圓管,橢圓管的管外膜內(nèi)液體流速更快。壁面壓力沿周向逐漸減少并在X=0.9附近快速回升;隨e的增加,周向壓力最小值位置逐漸向后推移。局部Nu數(shù)分布與壓力分布在趨勢上存在一致性。當e=1.65附近時,橢圓的換熱性能最優(yōu);最后,提出橫管的傳熱分區(qū)模型。為了研究排液板對橫管降膜流動和換熱的影響,建立基于橫管降膜換熱模型。研究表明:在小流量薄膜流動情況下,加裝排液板橫管能緩解由于液滴間歇性滴落引起的“干斑”現(xiàn)象,穩(wěn)定管外液膜;使管外液膜分布更均勻,進而影響管外液膜溫度分布。加裝排液板抑制底部的碰撞混合;增大流量將進一步導致液膜滯止區(qū)的形成,惡化傳熱。加裝排液板加快橫管底部的液膜流速�；�于動網(wǎng)格技術(shù)對振動橫管降膜流動與換熱特性進行研究。有源強化傳熱技術(shù)和橫管降膜蒸發(fā)器相結(jié)合,通過振動條件下蒸發(fā)器的仿真分析,研究其振動強化傳熱效果。研究表明:影響振動橫管降膜換熱的因素由大到小排列為:流量頻率振幅流量。振動橫管的平均對流換熱系數(shù)總體上先隨頻率的增加而增大,而后趨于平緩。滿液式橫管振動換熱的相對換熱強度遠大于降膜振動橫管。主要是滿液式橫管振動引起的二次流動遠比降膜式橫管產(chǎn)生的二次流動劇烈導致的。
【學位單位】：西南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TK172
【部分圖文】：

西南科技大學碩士研究生學位論文 式等幾類，其中橫管降膜蒸發(fā)器是最具發(fā)展前istillation, MED)在工業(yè)早期曾因為管理方便，但是由于在高溫下進行換熱，運行期間易導熱而逐漸退出市場。但低溫多效蒸發(fā)技術(shù)(Loillation, LT MED)，能克服了高溫下 CaSo4結(jié)垢的要求，從而使多效蒸發(fā)技術(shù)再次推廣提供廣最具發(fā)展前途的海水淡化技術(shù)之一。橫管降膜于較低蒸發(fā)溫度、具有較高傳熱系數(shù)等諸多優(yōu)許多工業(yè)換熱設備的首選。蒸發(fā)器為例，闡述其工作原理。圖 1-1 為水平

流動分區(qū)Fig.1-2Flowzoning

圖 1-3 換熱分布Fig.1-3 Heat transfer distribution琪[7]搭建了水平管測量實驗平臺，利用現(xiàn)代化圖像處理技平單管外降膜流動液膜厚度分布規(guī)律，并對管外噴淋密度進行了研究。得出液膜厚度關(guān)于噴淋密度、管徑等參數(shù)的橫管強化換熱的建議和參考數(shù)據(jù)。華等人[8-9]進行了橢圓管降膜實驗和數(shù)值模擬研究，對影布和換熱特性參數(shù)進行對比實驗分析。研究橢圓率對降膜研究結(jié)果表明：模擬計算與實驗結(jié)果誤差約 8%。橢圓率熱效率提高了 20%。實驗和模擬中對溫度分布、管外速度細致分析。gHoLee 等[10-11]用豎直圓柱進行了許多實驗研究，研究振((CHF)之間在空氣中的變化規(guī)律，得出振動能夠使臨界熱認為振動增強了空氣與圓柱體上液膜之間的能量與物質(zhì)交F 增強。并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)提出實驗關(guān)系式，用于預測 CHF動在強化換熱的同時，也提高臨界熱流密度。
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