超聲蒸發(fā)器傳熱性能數值模擬.pdf

1、化工工藝生產過程中，有效地提高傳熱強度，節(jié)約能源的消耗以及降低生產的運行成本等是其重點關注的問題。而傳統(tǒng)的蒸發(fā)設備中高耗能、低產率的問題還是普遍存在的。如何對其進行優(yōu)化改進成了目前化工生產中亟待解決的問題。本文把超聲波技術應用到蒸發(fā)單元操作中，結合超聲波技術和蒸發(fā)技術的各自特點，設計出新型的蒸發(fā)操作裝置，合理優(yōu)化蒸發(fā)操作工藝，對其傳熱性能方面進行了實驗研究和數值模擬分析。
　　本文使用課題組設計制造的超聲蒸發(fā)裝置，進行了純水的強化

2、傳熱實驗，并結合實驗進行了超聲蒸發(fā)器加熱室內流場和溫度場的數值模擬，對指導超聲蒸發(fā)器的工藝優(yōu)化和技術改進提供參考。得出如下結論:
　　1)本文選取固定效應模型，分別對進料量、蒸發(fā)溫度、功率密度等參數進行了單因素實驗分析，并結合實驗數據進行了單因素的回歸模型的建立，通過驗證性實驗表明回歸模型的準確性，可用來預測單因素條件下的傳熱系數。單因素實驗條件下最佳操作參數點分別為進料量40 L/h，蒸發(fā)溫度70℃，功率密度0.8A。
　

3、　2)實驗設計中采用均勻設計，分析雙因素對傳熱系數的影響，建立雙因素條件下最佳實驗操作參數，并建立了傳熱系數與操作參數的回歸方程，提出此回歸方程在實驗條件下的適用性。采用實驗設計的最佳操作參數范圍是進料量30L/h-55L/h，蒸發(fā)溫度70℃-90℃，功率密度0A-1.2A。
　　3)利用FLUENT軟件進行超聲蒸發(fā)器加熱室內的傳熱性能的數值模擬，模擬了管內沸騰情況下的流場和溫度場，形象地表征了管內沸騰的超聲空化狀態(tài)，對管內壁面剪