聲空化強(qiáng)化沸騰傳熱及滲透脫水過程傳質(zhì)研究.pdf

1、本文針對(duì)超聲波在媒介中傳播時(shí)產(chǎn)生的聲空化現(xiàn)象，分析了產(chǎn)生空化所需的空化閾值及超聲波作用下空化泡的動(dòng)力學(xué)行為，并指出聲空化過程中產(chǎn)生的高溫、高壓及強(qiáng)壓力脈沖是聲空化強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)的根源?！　?duì)聲空化強(qiáng)化自然對(duì)流傳熱問題進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)中測量并研究有無聲空化作用時(shí)液體溫度、加熱表面溫度及傳熱系數(shù)的變化，旨在研究聲空化參數(shù)對(duì)自然對(duì)流傳熱的影響。同時(shí)，對(duì)聲空化強(qiáng)化自然對(duì)流傳熱的物理機(jī)制和行為進(jìn)行了分析與討論。研究結(jié)果表明：聲空化對(duì)自然

2、對(duì)流傳熱有顯著強(qiáng)化作用，空化強(qiáng)度及空化方向是影響聲空化強(qiáng)化自然對(duì)流傳熱的重要因素。超聲空化引起的聲沖擊波促使流體的宏觀湍動(dòng)，改變水平圓管周圍的流場，同時(shí)，聲沖流直接沖擊固體壁面，使固液界面邊界層減薄，減小了固液間對(duì)流傳熱的表面熱阻，從而強(qiáng)化自然對(duì)流傳熱?！　∫运姐~管的大空間飽和核態(tài)沸騰傳熱為例，對(duì)聲空化作用下核態(tài)沸騰傳熱過程所表現(xiàn)出來的宏觀物理行為進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究發(fā)現(xiàn)：聲空化對(duì)核態(tài)沸騰起始區(qū)域的強(qiáng)化率最大，隨熱流密度的增加，強(qiáng)化

3、率逐漸減??；當(dāng)熱流密度不變時(shí)，強(qiáng)化率隨空化強(qiáng)度的增加而增大。在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，以均質(zhì)沸騰汽泡動(dòng)力學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，從汽泡的力平衡和熱平衡兩方面分析聲空化對(duì)汽化核心、汽泡生成、長大及脫離的影響?！　?duì)聲空化強(qiáng)化滲透脫水過程中的質(zhì)量傳遞問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，分析物料脫水率和溶質(zhì)增加率隨溶液濃度、空化強(qiáng)度、物料厚度、作用時(shí)間段及時(shí)間的變化規(guī)律，研究聲空化對(duì)不同物料滲透脫水過程中質(zhì)量傳遞的影響。同時(shí)揭示聲空化強(qiáng)化滲透脫水過程中質(zhì)量傳遞的物理機(jī)制和行為