本文關(guān)鍵詞：豎管降膜新型液體分布器設(shè)計(jì)及性能研究

  更多相關(guān)文章： 豎管降膜流動 兩相流 計(jì)算流體力學(xué)(CFD) 液體分布器

【摘要】：降膜設(shè)備因具有傳熱傳質(zhì)效果好、占地面積小等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、制冷等行業(yè),如豎管降膜換熱器、豎管降膜蒸發(fā)器、豎管降膜吸收器等。降膜設(shè)備中的液體分布裝置是系統(tǒng)中重要的組成部分,液體通過分布器后能否分布均勻直接影響降膜設(shè)備在工業(yè)應(yīng)用中的價(jià)值。若液體在豎管內(nèi)壁形成斷流、干壁,將直接影響降膜設(shè)備的工作效率,尤其是降膜蒸發(fā)器、降膜換熱器會出現(xiàn)干燒。如液體在管壁上形成的液膜厚度過厚,使傳熱、傳質(zhì)系數(shù)減小,傳熱傳質(zhì)效率降低。研究液體分布器性能及影響液體分布器性能的因素對于強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)非常重要,可為液體分布器的設(shè)計(jì)、應(yīng)用提供重要參考。設(shè)計(jì)出一種結(jié)構(gòu)簡單、制作安裝方便、分布性能優(yōu)良適用于豎管降膜設(shè)備的液體分布裝置對提高豎管降膜設(shè)備的工作效率具有重要的意義。本文建立豎管內(nèi)液膜流動的二維模型,采用多相流VOF計(jì)算模型模擬液體通過無肋錐形液體分布器在豎管內(nèi)的降膜流動。研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)、液相流速對液體在豎管內(nèi)壁降膜流動的影響。隨著液體分布器端部距離豎管內(nèi)壁間距的增加液膜厚度逐漸增加,液膜波動減緩。當(dāng)間距相同時(shí),液膜厚度隨液相流速的增加而增加,增大工質(zhì)粘度液膜厚度隨之增大。液膜波動及厚度隨表面張力的減小而減小。對于氣相流速對降膜流動的影響,管壁前半段液膜流動平緩的距離隨氣相流速的增加而增加�，F(xiàn)有液體分布裝置存在初始偏心入流時(shí)布液不均勻、加工安裝精度要求高等不足,基于此本文提出了一種用于豎管降膜的無外源新型液體分布裝置。該分布裝置可在氣-液兩相流動的共同作用下旋轉(zhuǎn),通過分布器的旋轉(zhuǎn)可改善布液效果,尤其是對初始偏心入流的布液效果顯著。對于此類液體分布裝置,本文對分布器本體型線、分布器內(nèi)外表面肋片型線進(jìn)行了設(shè)計(jì)。并通過模型簡化,初略估算了可使分布器旋轉(zhuǎn)的氣-液初始入流速度需滿足的關(guān)系及液體在理想狀況下所能達(dá)到的最大轉(zhuǎn)速。對于本文提出的無外源驅(qū)動新型液體分布器,采用滑移網(wǎng)格和VOF模型進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過模擬研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)、液相流速、工質(zhì)及表面張力對液體通過液體分布器后在豎管內(nèi)壁流動的影響,結(jié)果表面隨著分布器與豎管內(nèi)壁間距的增加,液膜厚度逐漸增加。增大液相流速及工質(zhì)粘度,液膜厚度增大。液膜厚度及波動隨著表面張力的減小而減小。對于初始入流偏心分布工況進(jìn)行了數(shù)值模擬,驗(yàn)證了本文提出的新型液體分布器在分布性能上具有一定的優(yōu)勢。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK172

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉升;郝英立;;豎直管內(nèi)降膜流動氣液兩相運(yùn)動數(shù)值模擬[J];熱科學(xué)與技術(shù);2008年01期

2 汪磊磊;由世俊;王書中;楊筱靜;;水平管束降膜流動模態(tài)轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)研究[J];建筑科學(xué);2010年10期

3 宋建;胡珀;暴凱;楊燕華;;基于最小能量模型求解降膜最小濕潤率問題的改進(jìn)[J];原子能科學(xué)技術(shù);2012年08期

4 于意奇;楊燕華;程旭;;平板降膜波動形態(tài)的數(shù)值研究[J];原子能科學(xué)技術(shù);2012年11期

5 宋健;于意奇;楊燕華;;平板降膜流動統(tǒng)計(jì)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究[J];核動力工程;2012年05期

6 牛曉峰;杜塏;杜順祥;;磁場作用下垂直管外氨水降膜吸收的模型[J];化工學(xué)報(bào);2007年06期

7 崔曉鈺;石景禎;徐之平;唐聰;;膜反轉(zhuǎn)板式降膜再生過程研究[J];上海理工大學(xué)學(xué)報(bào);2007年04期

8 彭友順;楊立;杜永成;;過冷降膜的溫度場及紅外隱身應(yīng)用研究[J];紅外與激光工程;2012年10期

9 崔曉鈺,蔡祖恢,李美玲;膜內(nèi)橫向?qū)α鲗︿寤嚱的の者^程影響的數(shù)值計(jì)算[J];上海理工大學(xué)學(xué)報(bào);1998年02期

10 李艷;張書超;梅寧;趙杰;;水平螺旋槽管降膜流動和傳熱特性研究[J];熱科學(xué)與技術(shù);2011年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 汪磊磊;由世俊;王書中;楊筱靜;;水平管束降膜流動模態(tài)轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)研究[A];全國暖通空調(diào)制冷2010年學(xué)術(shù)年會學(xué)術(shù)文集[C];2010年

2 毛雯萍;孫靖瑜;陸震;曹衛(wèi)華;李大慶;;垂直管外降膜吸收的理論及實(shí)驗(yàn)研究[A];第九屆全國冷水機(jī)組與熱泵技術(shù)學(xué)術(shù)會議論文集[C];1999年

3 毛雯萍;孫靖瑜;陸震;曹衛(wèi)華;李大慶;;垂直管外降膜吸收的理論及實(shí)驗(yàn)研究[A];上海市制冷學(xué)會一九九七年學(xué)術(shù)年會論文集[C];1997年

4 羅林聰;張冠敏;潘繼紅;田茂誠;;管形對水平管外降膜流動流型及波長的影響[A];第二十五屆全國水動力學(xué)研討會暨第十二屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議文集（下冊）[C];2013年

5 牛曉峰;王良虎;杜塏;;一種氨水垂直降膜吸收傳質(zhì)模型[A];制冷空調(diào)新技術(shù)進(jìn)展——第三屆制冷空調(diào)新技術(shù)研討會論文集[C];2005年

6 李大慶;陸震;范林;;降膜吸收器新設(shè)計(jì)方法研究[A];上海市制冷學(xué)會一九九七年學(xué)術(shù)年會論文集[C];1997年

7 張茂勇;張軍;鄭良村;馬寧;;降膜冷凝器技術(shù)及其應(yīng)用于熱泵系統(tǒng)的實(shí)踐研究[A];走中國創(chuàng)造之路——2011中國制冷學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

8 陳鐵;杜塏;徐正宏;;磁場對氨水吸收過程影響的機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究[A];全國暖通空調(diào)制冷2008年學(xué)術(shù)年會資料集[C];2008年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 記者 魏雙林;高性能圓塊式石墨降膜吸收器投放市場[N];中國冶金報(bào);2008年

2 魏雙林;石墨降膜吸收器造福氯堿環(huán)保[N];中國化工報(bào);2008年

3 魏雙林;石墨降膜吸收器換熱效率高[N];中國化工報(bào);2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 劉華;蒸汽橫掠降膜流動水平管束的兩相流動過程研究[D];大連理工大學(xué);2015年

2 劉艷麗;搖擺狀態(tài)下降膜吸收過程中動量、熱量和質(zhì)量傳遞規(guī)律研究[D];大連理工大學(xué);2002年

3 牟興森;橫管外降膜流動與蒸發(fā)傳熱研究[D];大連理工大學(xué);2013年

4 于意奇;大尺度平板水膜流動行為的數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究[D];上海交通大學(xué);2012年

5 尹涌瀾;沉降膜換熱器基礎(chǔ)研究及其復(fù)合源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用分析[D];吉林大學(xué);2012年

6 孫博;氣液降膜流動的計(jì)算傳遞學(xué)研究[D];天津大學(xué);2013年

7 薄守石;溴化鋰溶液降膜流動及傳熱傳質(zhì)的數(shù)值研究[D];大連理工大學(xué);2011年

8 王書中;水平管束降膜動力學(xué)與界面吸收性能實(shí)驗(yàn)研究[D];天津大學(xué);2008年

9 張建文;降膜結(jié)晶技術(shù)及其數(shù)值模擬研究[D];北京化工大學(xué);1998年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 申曦;淋激式換熱器降膜換熱理論分析研究[D];北京建筑大學(xué);2015年

2 曾金輝;同軸降膜放電反應(yīng)器等離子體降解布洛芬的技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2015年

3 孫玉祥;橫管外降膜流動與蒸發(fā)傳熱研究[D];河南科技大學(xué);2015年

4 凡偉偉;[EMIM][DEP]/H_2O垂直管外降膜性能的數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2015年

5 胡會濤;氨水納米溶液降膜發(fā)生過程的數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究[D];東南大學(xué);2015年

6 鄂文汲;氨水吸收器熱質(zhì)交換面積計(jì)算方法的探討[D];東南大學(xué);2015年

7 王晶;洗滌冷卻室內(nèi)流體流動行為研究[D];華東理工大學(xué);2016年

8 張發(fā)勇;翅片管降膜冷凝器的實(shí)驗(yàn)研究[D];華南理工大學(xué);2016年

9 王天;溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)水平管外降膜吸收強(qiáng)化傳熱性能研究[D];長安大學(xué);2016年

10 徐孟飛;雙工質(zhì)對吸收式制冷循環(huán)性能分析與降膜發(fā)生特性研究[D];東南大學(xué);2016年

，

本文編號：1245912