液體在螺旋槽管壁面液膜形成及傳熱特性的研究.pdf

1、吸收器等換熱設(shè)備常常借助薄液膜來(lái)實(shí)現(xiàn)熱量和質(zhì)量的交換，而螺旋槽管表面液膜蒸發(fā)因?yàn)榫哂谐杀据^低、傳熱溫差小、傳熱效率高、低溫傳熱性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，在制冷、低溫多效海水淡化、食品加工、石油化工等行業(yè)得到非常廣泛的應(yīng)用。本文用數(shù)值計(jì)算和試驗(yàn)研究的方法探索了螺旋槽管壁面降膜和升膜的流動(dòng)及換熱特性，力求為高效傳熱傳質(zhì)元件的工程應(yīng)用奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ)。 本文研究了豎直螺旋槽管和水平螺旋槽管壁面降膜、水平螺旋槽管壁面升膜的形成，對(duì)降液膜內(nèi)的溫度

2、場(chǎng)、換熱特性及二元混合液體升膜的特性進(jìn)行了首次探索。在已有數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，對(duì)降液膜內(nèi)的速度分布和液膜厚度分布進(jìn)行數(shù)值模擬分析，并在一定假設(shè)的基礎(chǔ)上對(duì)能量方程進(jìn)行數(shù)值求解，以確定液膜內(nèi)溫度場(chǎng)的分布及換熱特性的變化情況。在理論求解的基礎(chǔ)上做了大量試驗(yàn)，對(duì)螺旋槽管壁面降膜的液膜厚度、管壁溫度、液膜內(nèi)溫度分布進(jìn)行測(cè)試。另外，又對(duì)二元溶液在水平螺旋槽管壁面升膜時(shí)，熱流密度、溶液組分濃度對(duì)升膜速度場(chǎng)、液膜表面溫度場(chǎng)、傳熱特性的影響進(jìn)行研究。最后對(duì)

3、螺旋槽管壁面三種成膜方式進(jìn)行了對(duì)比性分析。 通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)螺旋槽管壁面降液膜內(nèi)從液膜內(nèi)部至表面速度不斷增大，沿著槽道橫截面方向速度的變化受間斷點(diǎn)的影響較大，對(duì)于橫管沿著螺旋線方向速度不斷增大，而豎管開始增大然后變化很小。液膜厚度分布隨液膜形成方式的不同而不同，但都在間斷點(diǎn)達(dá)到極值。在液膜厚度方向溫度非直線型下降，隨著液膜向下發(fā)展，液膜內(nèi)的平均溫度不斷升高，而換熱系數(shù)降低。二元溶液在水平螺旋槽管壁面升膜時(shí)，熱流密度越大，升膜的速度越