脈動(dòng)流場(chǎng)下操作條件和幾何參數(shù)對(duì)波壁管內(nèi)質(zhì)量傳遞速率的影響.pdf

1、能源消耗和環(huán)境污染是社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展所不得不面對(duì)的問題，提高熱質(zhì)傳遞裝置的傳質(zhì)強(qiáng)化效率是應(yīng)對(duì)這一危機(jī)的有效措施之一。針對(duì)二維和三維流路熱質(zhì)傳遞的相關(guān)研究表明，改變流道幾何形狀或者改變流場(chǎng)對(duì)于提高傳質(zhì)效率具有顯著作用。本研究在脈動(dòng)流場(chǎng)下，考察波壁管的幾何參數(shù)以及脈動(dòng)流動(dòng)的振動(dòng)分率對(duì)傳質(zhì)特性的影響。
　　以5套尺寸不同的波壁管為研究對(duì)象，脈動(dòng)流場(chǎng)中不同振動(dòng)分率作為實(shí)驗(yàn)條件，使用電化學(xué)方法測(cè)量波壁管內(nèi)的質(zhì)量傳遞速率，并且取2組不同層流

2、雷諾數(shù)進(jìn)行對(duì)比。重點(diǎn)考察雷諾數(shù)、波壁管幾何參數(shù)、振動(dòng)分率對(duì)傳質(zhì)效率的影響。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明:1、在定常流場(chǎng)下，同一雷諾數(shù)下質(zhì)量傳遞速率隨著波動(dòng)因子Fw的增加而增加。在脈動(dòng)流場(chǎng)下，層流流域內(nèi)雷諾數(shù)對(duì)傳質(zhì)強(qiáng)化效果顯著，越靠近臨界雷諾數(shù)，傳質(zhì)強(qiáng)化效果越強(qiáng)。2、幾何參數(shù)的變化用波動(dòng)因子Fw表示，在臨界雷諾數(shù)附近的層流流域下不同振幅的波壁管內(nèi)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是質(zhì)量傳遞系數(shù)E隨著波動(dòng)因子的減小而增加，不同波長(zhǎng)的波壁管內(nèi)也有相同的結(jié)論，但在同一

3、個(gè)層流雷諾數(shù)下的結(jié)果說明傳質(zhì)效果還受雷諾數(shù)的影響。3、振動(dòng)分率P分別取值0.6、1.0和1.2，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明質(zhì)量傳遞效果隨著振動(dòng)分率的增加而增加，而且?guī)в蟹聪蛄鞯拿}動(dòng)流場(chǎng)傳質(zhì)顯著提高。在此還發(fā)現(xiàn)隨著波動(dòng)因子Fw的減小，逐漸出現(xiàn)E的峰值，這可能是由于峰值對(duì)應(yīng)的St數(shù)隨著波動(dòng)因子的減小而減小。沒出現(xiàn)峰值的管是由于測(cè)量St數(shù)取值范圍的限制。并且在同一管中出現(xiàn)的峰值所對(duì)應(yīng)的最優(yōu)St數(shù)不隨振動(dòng)分率的改變而改變。
　　與已有研究結(jié)果對(duì)比，實(shí)驗(yàn)