豎壁降液膜流動(dòng)特性的研究

豎壁降液膜流動(dòng)特性的研究

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1、碩士學(xué)位論文豎壁降液膜流動(dòng)特性的研究FallingFilmFlowCharacteristicsOilVerticalPlate作者姓名學(xué)科、專業(yè)學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師完成日期王仨羞絲堂王捏至Q壘Q2l壘2呈堂虛數(shù)援2QQ2生Q§且大連理工大學(xué)DalianUniversityofTeclmology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要液體的流動(dòng)特性對(duì)滾體鮑傳熟及傳藏有很大的影購,對(duì)影蛔流動(dòng)特性的因素及其影響機(jī)理的研究有很重要的學(xué)術(shù)和實(shí)際意義。降液膜流動(dòng)是工業(yè)中一種常見的液體流動(dòng)方式。本文從液滴流動(dòng)、豎壁溝濾、下降液膜流

2、動(dòng)三方豳對(duì)降液貘豹流動(dòng)特4生進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,通過分析得出界面效應(yīng)等影響因素對(duì)液滴及溝流流動(dòng)的影響,并在下降液膜流動(dòng)過程中g(shù)

3、入摸態(tài)分掘及媚關(guān)性掇念,這對(duì)分析和優(yōu)化外加擾動(dòng)影響降液膜流動(dòng)過程有一定的指導(dǎo)意義。實(shí)驗(yàn)研究了溝流流動(dòng)形態(tài),并基于能量最小原理分折了爨壁溝流流動(dòng)摸型,得到當(dāng)鬻面為存在接觸角滯后的非理想表面時(shí)。其控制方程的邊界條件與滯后接觸角有關(guān)。同囂寸分折了流量存在波動(dòng)時(shí),溝流厚度的波動(dòng)原凼,并分柝了影響溝流形態(tài)的因素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,溝流的實(shí)際岸度介于由滯后接觸角限定的某一范麗內(nèi),并且與溝流平均流

4、量肖關(guān),若流率波動(dòng)未超出由滯雁接觸焦及溝流基礎(chǔ)流爨限定的范圍時(shí),溝流只在厚度方向發(fā)生波動(dòng):若流率波動(dòng)超出這一范圍,則淘流在寬度方向也開始律縮;溝流流動(dòng)流量、流動(dòng)表兩、流動(dòng)液體均會(huì)對(duì)溝流形態(tài)存在影響。采用了PIV技術(shù)對(duì)溝流流場進(jìn)行了測量。實(shí)驗(yàn)證明了流量存在波動(dòng)時(shí),溝流底厝產(chǎn)生漩渦。阻“滯后張力”概念分析了流甓存在波動(dòng)時(shí),溝流底層漩渦產(chǎn)生的原因及漩渦強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)和理論的研究表明固液界面的影響是造成液膜與溝流流場產(chǎn)生差并的主要原因。采用光學(xué)方法和高速攝像技術(shù)對(duì)液膜波動(dòng)進(jìn)行了離頻圖像采集,通過自編程圖象處理軟件

5、對(duì)結(jié)果圖片進(jìn)行處理,分析撂到了降液膜膜厚變化規(guī)律。測量了不周聲波擾動(dòng)與不同流最下的膜厚,并對(duì)擾動(dòng)函數(shù)與初始膜厚結(jié)果數(shù)據(jù)作了相關(guān)性分析,噬及對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)皋進(jìn)行FFT變換。引入模態(tài)分極的概念,從時(shí)域與頻域兩方蕊對(duì)降液膜波動(dòng)頻率及幅值進(jìn)行分析。研究了外界干擾對(duì)降膜流動(dòng)特性的影響,為促進(jìn)或減弱液膜波動(dòng)選取合適的于擾提供一種新的參考思路。對(duì)囅壁液滴內(nèi)部流場進(jìn)行了測量,液滴內(nèi)部流場符合雙滿流場分布。測試結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道的數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果相吻合。關(guān)鍵詞:流場:波動(dòng);漩渦;頻率;橫態(tài)分析豎壁降液膜流動(dòng)特性的研究Fallin

6、gFilmFlowCharacteristicsonVerticalPlateAbstractTheheatandmasstransferoffallingfluidfilm,whicharewidelyappliedinindustry,isinfluencedsignificantlybytheliquidflowcharacteristics.Experimentsareconductedtoinvestigatethecharacteristicsofdropletflow.rivuletfl

7、owandfailingfilmflow.TheeffectoftheinterfacialeffectandotherfactorssuchasReynoldsnumber。heatflux.onthedropletandrivuletflowisanalyzed.Themodalandrelativityanalysesareintroducedtoexplainthefallingfilmflowprocess.ItiSvaluabletoanalyzeandoptimizethedisturb

8、anceeffectinfallingfilmflOWprocess.Theconfigurationofrivuletflowisinvestigatedexperimentally.Moduleofrivuletflowingdownwardalongaverticalplateisanalyzed,basedontheprincipleoftheminimumtotalenergy(MTE).Thecontactanglehysteresisofthesolidsurfaceistakenint

9、oaccountintheboundaryconditionsofthegoverningequations.ThewavyfeatureinthedirectionofliquidfilmthicknessesofrivuletiSinvestigatedwhentheflowrateiSfluctuating.TheexperimentalresultsshowthattherealthicknessofrivuletiSrelatedtotheav

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