低溫冷凝可視化實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)與豎壁冷凝過程模擬研究.pdf

1、大規(guī)模工業(yè)氣體應(yīng)用促進(jìn)空氣分離設(shè)備向大型化發(fā)展，空分能耗問題變得日益突出。空分關(guān)鍵設(shè)備主冷凝蒸發(fā)器中氮?dú)饫淠齻?cè)的傳熱與流動存在較大的優(yōu)化提高的空間，其中蘊(yùn)含的機(jī)理性問題即低溫流體冷凝。低溫流體冷凝是指在低溫溫區(qū)（120K以下）發(fā)生的冷凝現(xiàn)象，低溫流體與常規(guī)室溫流體的物性存在顯著差異，導(dǎo)致低溫冷凝存在很多特性。而要準(zhǔn)確而深入地探究翅片微小通道內(nèi)的冷凝兩相流動過程，必須掌握其流型信息，這就需要借助先進(jìn)的可視化手段。低溫冷凝的研究在我國基本處

2、于空白階段，其實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)在于低溫下絕熱密封條件苛刻，以及溫度和壓力的準(zhǔn)確測量。
　　為此本文設(shè)計(jì)搭建了國內(nèi)外首個(gè)可研究豎壁等結(jié)構(gòu)表面低溫冷凝過程的可視化試驗(yàn)裝置，冷凝實(shí)驗(yàn)段采用帶光窗的刀口法蘭密封，實(shí)現(xiàn)了低溫高壓可視化裝置的可拆密封，并可拆卸更換冷凝表面，以研究各種尺寸、結(jié)構(gòu)及材料的豎壁表面及翅片通道內(nèi)的冷凝過程。經(jīng)初步測試，實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行穩(wěn)定，真空性能良好，漏熱影響較小，使用高速攝像機(jī)可清楚地觀察到氮的冷凝流動現(xiàn)象。豎壁冷凝的實(shí)驗(yàn)