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《橫管外降膜流動(dòng)與蒸發(fā)傳熱研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號(hào)UDC密級(jí)編號(hào)碩士學(xué)位論文橫管外降膜流動(dòng)與蒸發(fā)傳熱研究StudyofFalling-FilmFlowField,HeatTransferandEvaporationonHorizontalTubes孫玉祥學(xué)位申請人：賀滔副教授指導(dǎo)教師：一級(jí)學(xué)科：動(dòng)力工程及工程熱物理二級(jí)學(xué)科：制冷與低溫工程學(xué)位類別：工學(xué)碩士2015年6月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，文中除了特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得河南科
2、技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的其他學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。研究生簽名：日期：摘要降膜蒸發(fā)式換熱具有換熱系數(shù)高、能源消耗小、效率高和操作穩(wěn)定等顯著優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用前景。降膜蒸發(fā)過程涉及到兩相流動(dòng)中的傳質(zhì)傳熱等復(fù)雜問題，對其換熱機(jī)理進(jìn)行深入研究對改善降膜蒸發(fā)式冷凝（冷卻）設(shè)備的性能有顯著的意義，本文從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面對此展開了研究。降膜蒸發(fā)過程中涉及到工質(zhì)的相態(tài)變化。由于流體的汽化潛熱較大，蒸發(fā)過程對換熱有重要的影響。本文分析
3、了橫管降膜蒸發(fā)換熱的工作過程，提出了橫管降膜流動(dòng)中的液膜表面蒸發(fā)模型，搭建了橫管降膜蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，并通過實(shí)驗(yàn)對液膜表面蒸發(fā)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所建模型反映了液膜表面的蒸發(fā)規(guī)律，表面蒸發(fā)率沿液膜的流動(dòng)方向逐漸增大。在實(shí)驗(yàn)工況下，當(dāng)液膜溫度小于50?時(shí)，水的汽化潛熱占換熱管表面熱通量的比值小于10%；當(dāng)液膜的溫度大于90?時(shí)，比值大于48%。液膜噴淋入口溫度由20?增加到60?時(shí)，液膜表面蒸發(fā)率平均提高了8.5倍。噴淋密度由0.122kg/(m·s)降低到0.052kg/(m·s)時(shí)，液膜表面蒸發(fā)率提高了6%
4、。隨著相對濕度的增加，蒸發(fā)潛熱量顯著下降；在相對濕度增加到80%時(shí)，液膜與換熱管之間主要通過顯熱的方式換熱。本文建立了橫管降膜傳熱流動(dòng)的CFD模型，研究了噴淋密度、水溫和熱通量等因素對換熱過程的影響規(guī)律，并以水為噴淋工質(zhì)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。研究發(fā)現(xiàn)，在總體范圍內(nèi)換熱系數(shù)隨著換熱管角度的增大而降低；在135~180°范圍內(nèi)，換熱系數(shù)隨著角度的增大升高4%；液膜在120~150°的范圍內(nèi)波動(dòng)最為劇烈，容易導(dǎo)致干涸點(diǎn)的生成。噴淋密度對總體換熱系數(shù)的提高存在最優(yōu)值。在給定的分析條件下，噴淋密度達(dá)到1kg/(m·s)后，繼續(xù)提
5、高噴淋密度對提高總體換熱系數(shù)影響較小。噴淋水的入口溫度越高，換熱管表面溫度與水溫的溫差越小。在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，熱通量對總體換熱系數(shù)的影響較小。關(guān)鍵詞：橫管；降膜；傳熱；仿真論文類型：應(yīng)用基礎(chǔ)研究選題來源：縱向課題IABSTRACTFallingfilmevaporationprocesshashighheattransfercoefficient,smallheatloss,highefficiency,stableoperationandothersignificantadvantages,andenjoysala
6、rgenumberofapplicationsinmodernindustry.Fallingfilmevaporationprocessinvolvescomplextwo-phaseheatandmasstransferproblems.In-depthstudyofitsheattransfermechanismpossessessignificantmeaningforimprovingtheperformanceoffallingfilmevaporationcondensers.Thispaperca
7、rriedoutaresearchfromthetheoreticalandexperimentalaspect.Fallingfilmevaporationprocessinvolvesthephasechangeoftheworkingfluid.Sincethelatentheatofvaporizationofthefluidislarge,evaporationhasanimportantinfluenceonheattransfer.Thispaperanalyzedtheheattransferpr
8、ocessesofhorizontaltubefallingfilmevaporation..Afallingfilmevaporationmodelwasproposedandverifiedbyexperiment.Theexperimentshowsthatthemodelreflectsthelawoffallingfilmevaporation,andthefa
