本文關(guān)鍵詞：含不凝性氣體的蒸汽冷凝數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文旨在研究含不凝性氣體蒸汽的冷凝換熱情況。分別以豎壁和電站凝汽器為研究對象,建立模型并編制計算程序,通過求解數(shù)學(xué)模型獲得流場不凝性氣體、冷凝量、局部換熱系數(shù)等分布特征。首先,建立含不凝性氣體的蒸汽在豎直壁面上的層流膜狀冷凝兩相流模型。模型包括凝結(jié)液體的質(zhì)量、動量、能量守恒方程以及蒸汽—不凝性氣體混合物的質(zhì)量、動量、能量、組分守恒方程。先對控制方程組進行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換,再采用有限體積法推導(dǎo)離散的代數(shù)方程式,通過調(diào)用REFPROP軟件計算流體的局部物性參數(shù),使用TDMA求解代數(shù)方程組,得到液膜厚度、冷凝質(zhì)量流量隨入口蒸汽濃度的變化規(guī)律等。然后,建立含不凝性氣體的蒸汽在豎直壁面上的層流膜狀冷凝單相流模型。忽略凝結(jié)液體對流場的影響,并假設(shè)僅在貼壁第一層網(wǎng)格發(fā)生冷凝,通過UDF添加源項,實現(xiàn)FLUENT軟件對蒸汽冷凝相變的模擬。模擬結(jié)果與兩相流模型吻合良好,從而驗證了單相流模型的可行性。最后,建立含不凝性氣體的蒸汽在凝汽器管束區(qū)域的層流膜狀冷凝單相流模型。將管束空間簡化成多孔介質(zhì),采用分布阻力的方法添加動量源項以體現(xiàn)管束對氣流的阻滯作用。計算管內(nèi)冷卻水至混合氣體之間的串聯(lián)熱阻，得到傳熱系數(shù)以及冷凝量,將單位體積冷凝質(zhì)量流率作為質(zhì)量源項添加到連續(xù)性方程中,從而實現(xiàn)相變的發(fā)生。未冷凝的水蒸汽和所有的不凝性氣體在抽氣口處被當(dāng)作質(zhì)量匯處理,以達(dá)到凝汽器抽氣系統(tǒng)的抽氣功能。對實驗?zāi)鬟M行數(shù)值計算并校驗?zāi)Ｐ偷臏?zhǔn)確性后,本文重點模擬并分析了工業(yè)凝汽器的流場和傳熱特性。
【關(guān)鍵詞】：蒸汽 不凝性氣體 冷凝 豎壁 凝汽器 多孔介質(zhì) 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK172
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 研究背景與意義8-9
• 1.2 含不凝性氣體的蒸汽膜狀冷凝研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 論分析方法9-11
• 1.2.2 實驗研究方法11
• 1.2.3 數(shù)值模擬方法11-12
• 1.3 本文研究內(nèi)容12-13
• 2 豎壁上含不凝性氣體的蒸汽膜狀冷凝兩相流模型13-37
• 2.1 模型建立13-17
• 2.1.1 物理模型14-15
• 2.1.2 模型假設(shè)15
• 2.1.3 控制方程15-16
• 2.1.4 邊界條件16-17
• 2.2 模型求解17-31
• 2.2.1 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換17-19
• 2.2.2 物性參數(shù)的計算19-21
• 2.2.3 控制方程的離散21-31
• 2.2.4 模型求解步驟31
• 2.3 模型結(jié)果31-37
• 2.3.1 結(jié)果分析31-34
• 2.3.2 結(jié)果驗證34-37
• 3 豎壁上含不凝性氣體的蒸汽膜狀冷凝單相流模型37-49
• 3.1 模型建立37-39
• 3.1.1 物理模型37
• 3.1.2 模型假設(shè)37-38
• 3.1.3 控制方程38
• 3.1.4 邊界條件38-39
• 3.2 模型求解39-42
• 3.2.1 網(wǎng)格劃分39
• 3.2.2 物性參數(shù)的計算39-41
• 3.2.3 模型求解步驟41-42
• 3.3 模型結(jié)果42-49
• 3.3.1 結(jié)果分析42-45
• 3.3.2 結(jié)果驗證45-49
• 4 凝汽器數(shù)值模擬49-73
• 4.1 模型建立49-54
• 4.1.1 物理模型49-50
• 4.1.2 模型假設(shè)50
• 4.1.3 多孔介質(zhì)模型50-51
• 4.1.4 控制方程51-54
• 4.1.5 邊界條件54
• 4.2 模型求解54-57
• 4.2.1 網(wǎng)格劃分54-55
• 4.2.2 物性參數(shù)的計算55-56
• 4.2.3 模型求解步驟56-57
• 4.3 模型結(jié)果57-64
• 4.3.1 結(jié)果分析57-60
• 4.3.2 結(jié)果驗證60-64
• 4.4 工業(yè)凝汽器數(shù)值模擬64-73
• 4.4.1 物理模型64-67
• 4.4.2 網(wǎng)格劃分67
• 4.4.3 模擬結(jié)果67-73
• 結(jié)論73-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78-79

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 汪國山,毛新青,田子平,耿德蔭,盛超君;125MW汽輪機凝汽器內(nèi)流體流動和傳熱特性的數(shù)值分析[J];動力工程;2001年03期

  本文關(guān)鍵詞：含不凝性氣體的蒸汽冷凝數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：394999