隨著科技的不斷發(fā)展,冷凝換熱需求不斷增加,相比于傳統(tǒng)的單相流換熱方式,多相流的研究逐漸進(jìn)入大家視野。在許多實際應(yīng)用中冷凝成為重要的換熱手段,例如核電廠的非能動安全殼冷卻系統(tǒng)、水冷凝汽器以及廣泛應(yīng)用在電子產(chǎn)品、航空航天、高原鐵路的熱管散熱器等。分析冷凝的影響因素及宏觀現(xiàn)象對提高凝結(jié)效率有重要意義,而冷凝的研究角度豐富,本文就最常應(yīng)用于各個領(lǐng)域的垂直管內(nèi)純蒸汽與含不凝性氣體的混合蒸汽凝結(jié)展開討論。由于理論分析方法的經(jīng)驗公式有一定的前提限制,而實驗的方法又耗資較大、周期較長,數(shù)值模擬的方法一并解決了上述問題,于是本文選取數(shù)值模擬的研究方法針對垂直管內(nèi)的純蒸汽及含不凝性氣體的混合蒸氣凝結(jié)展開研究,具體的研究內(nèi)容與結(jié)論如下:（1）針對垂直管內(nèi)的凝結(jié),經(jīng)過合理簡化建立了二維幾何模型,隨后進(jìn)行網(wǎng)格劃分及邊界條件的設(shè)定,利用VOF方法捕捉相液界面,CSF模型計算表面張力,多組分模型實現(xiàn)含不凝性氣體的組分構(gòu)建。由于FLUENT自帶相變模塊無法準(zhǔn)確的模擬冷凝的發(fā)生,本文提出液膜生長模型,利用UDF編程實現(xiàn)軟件冷凝模塊的補(bǔ)充。（2）針對含不凝性氣體凝結(jié)的情況,按照不凝性氣體含量分成10%以下、10%—30%... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－６管內(nèi)凝結(jié)時液膜分布形態(tài)［１３］??

（ａ）壁面函數(shù)法?（ｂ）近壁面模型??圖２－３兩種近壁面網(wǎng)格??本文為了捕捉到相界面的變化情況，選取近壁面模型處理方法，網(wǎng)格在??壁面處進(jìn)行細(xì)化，為了節(jié)約資源并且增加運算的速度，可以將三維立體圖形??進(jìn)行二維簡化，由于圖形具有對稱性，其實還可以進(jìn)行軸對稱的簡化，本文??采用網(wǎng)格具體如下圖２－４圖２－５所示。??一?＂ｔＨ？？?？：ｒｔｒｒＴＴＴＴＴＴｉＨｉｌｔ１１ｆ＂Ｈ??—■＇！?ｔ?＊?■?■?＊?■?ｉ?Ｉ?ｉ?Ｉ?ｉ?１１?ｎ?１１?ｉ?Ｉ?ｉ！?１?■?１１?＊！?？?ｉ?Ｉ?ｉ?１?？?ｉ?Ｉ?Ｓ１１?ｉ?Ｉｔ?■?Ｉｆｔ－ｊ??ｇ?將Ｐ?Ｐ明丨丨?ｉ?ｍｉ?ｎｔ：ｉ：ｉ！?ＩＩ??ｊｎ?ｉｔｎｔｕｎＴｉｉＮｉｉｔｔｎｆｔｆｎｎｔｔｉＴｔｎ?ｈｉｉ叫ｉｎｔｉ??…二？？？”４ｆ＞…一〔巧爐二］??——??—．．．，，?．．．ｉ??？?＂｜ｆ＊＊￣￣＊￣￣＊＊＇￣￣＊＊Ｔ｜￣＾＊￣＊ｔ＊￣＊？＊￣＊＊＊＾＊＊＾＊??ｔｔｌ?■丨Ｉ丨丨丨丨Ｉ丨丨丨Ｉ丨丨丨ｔｉ丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨ＩＩ丨１丨丨丨丨丨丨Ｕ丨丨丨丨８＿丨丨Ｈ?Ｉ?ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１１１１１１１?ｉｌｉＩ誦?ＩＩ??

（ａ）壁面函數(shù)法?（ｂ）近壁面模型??圖２－３兩種近壁面網(wǎng)格??本文為了捕捉到相界面的變化情況，選取近壁面模型處理方法，網(wǎng)格在??壁面處進(jìn)行細(xì)化，為了節(jié)約資源并且增加運算的速度，可以將三維立體圖形??進(jìn)行二維簡化，由于圖形具有對稱性，其實還可以進(jìn)行軸對稱的簡化，本文??采用網(wǎng)格具體如下圖２－４圖２－５所示。??一?＂ｔＨ？？?？：ｒｔｒｒＴＴＴＴＴＴｉＨｉｌｔ１１ｆ＂Ｈ??—■＇！?ｔ?＊?■?■?＊?■?ｉ?Ｉ?ｉ?Ｉ?ｉ?１１?ｎ?１１?ｉ?Ｉ?ｉ！?１?■?１１?＊！?？?ｉ?Ｉ?ｉ?１?？?ｉ?Ｉ?Ｓ１１?ｉ?Ｉｔ?■?Ｉｆｔ－ｊ??ｇ?將Ｐ?Ｐ明丨丨?ｉ?ｍｉ?ｎｔ：ｉ：ｉ！?ＩＩ??ｊｎ?ｉｔｎｔｕｎＴｉｉＮｉｉｔｔｎｆｔｆｎｎｔｔｉＴｔｎ?ｈｉｉ叫ｉｎｔｉ??…二？？？”４ｆ＞…一〔巧爐二］??——??—．．．，，?．．．ｉ??？?＂｜ｆ＊＊￣￣＊￣￣＊＊＇￣￣＊＊Ｔ｜￣＾＊￣＊ｔ＊￣＊？＊￣＊＊＊＾＊＊＾＊??ｔｔｌ?■丨Ｉ丨丨丨丨Ｉ丨丨丨Ｉ丨丨丨ｔｉ丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨ＩＩ丨１丨丨丨丨丨丨Ｕ丨丨丨丨８＿丨丨Ｈ?Ｉ?ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１１１１１１１?ｉｌｉＩ誦?ＩＩ??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]豎直管道內(nèi)強(qiáng)迫循環(huán)下非凝性氣體對蒸汽冷凝的影響[J]. 馬喜振,賈海軍,劉洋.  清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(05)
[2]層流波動區(qū)膜狀凝結(jié)雷諾數(shù)關(guān)系式對傳熱計算的影響[J]. 吳磊,劉洋,賈海軍,馬喜振.  原子能科學(xué)技術(shù). 2015(S1)
[3]豎直管內(nèi)純蒸汽凝結(jié)換熱液膜分布及換熱特性[J]. 李慧君,王佩.  華北電力大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(01)
[4]水平管內(nèi)水蒸汽冷凝換熱特性的數(shù)值模擬[J]. 寧靜紅,劉敬坤,劉圣春,諸凱,解海衛(wèi).  流體機(jī)械. 2014(11)
[5]含空氣蒸汽冷凝傳熱特性數(shù)值模擬[J]. 宿吉強(qiáng),王輝,孫中寧,張東洋.  化工學(xué)報. 2014(09)
[6]基于VOF模型的膜狀冷凝傳熱分析[J]. 劉振宇,吳慧英.  熱科學(xué)與技術(shù). 2014(02)
[7]R32在水平微細(xì)圓管內(nèi)凝結(jié)換熱的數(shù)值模擬[J]. 劉納,李俊明.  化工學(xué)報. 2014(11)
[8]膜材料的親水性、膜表面對水的濕潤性和水接觸角的關(guān)系[J]. 祝振鑫.  膜科學(xué)與技術(shù). 2014(02)
[9]氣固兩相流強(qiáng)化傳熱研究進(jìn)展[J]. 劉傳平,李傳,李永亮,丁玉龍,王立.  化工學(xué)報. 2014(07)
[10]含不凝性氣體冷凝對流傳熱傳質(zhì)過程的數(shù)值模擬[J]. 李曉偉,吳莘馨,何樹延.  工程熱物理學(xué)報. 2013(02)

碩士論文
[1]含不凝氣的豎直管內(nèi)蒸汽冷凝數(shù)值模擬研究[D]. 顧成勇.大連理工大學(xué) 2016
[2]純蒸氣及含不凝氣蒸氣冷凝的數(shù)值研究[D]. 劉泉.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[3]圓管內(nèi)凝結(jié)液膜分布及換熱特性研究[D]. 王佩.華北電力大學(xué) 2015
[4]空氣—水蒸氣混合氣體凝結(jié)與對流換熱特性的數(shù)值模擬[D]. 房達(dá).山東大學(xué) 2014
[5]水平管內(nèi)凝結(jié)換熱的數(shù)值模擬與實驗研究[D]. 劉敬坤.天津商業(yè)大學(xué) 2014
[6]水蒸汽在豎直管內(nèi)冷凝換熱的實驗研究[D]. 隋海明.哈爾濱工程大學(xué) 2007
[7]含有不凝性氣體的蒸汽凝結(jié)現(xiàn)象的研究[D]. 袁世平.中國原子能科學(xué)研究院 2001



本文編號：3497496