柳山林[1]（2021）在《水平管降膜管间流型与管外传热系数分布研究》文中研究说明水平管降膜蒸发器具有传热效率高、传热温差小、运行成本低等诸多优点,被广泛应用于海水淡化、核能化工、空调制冷和污水处理等领域。对水平管外降膜流动与传热的研究,有利于认识降膜流动与传热的相互作用,发展具有广泛适用性的降膜传热技术。水平管降膜传热的管间流体流动与管面液膜流动相互影响、相互作用,共同决定了管外传热状态。目前对管间流型的认识尚不全面,仍停留在基本流型及过渡流态上,特别是对滴状流的认识,仍有不清晰之处。为了全面而深刻地认识管间流型和滴落现象,有必要对管间流体流动进行深入研究。此外,关于水平管降膜传热的研究大多针对平均对流传热系数,对局部对流传热系数的研究有明显不足,尤其缺乏能适用于工程实际的考虑多种参数的局部对流传热系数关联式。因此,需要对水平管外局部对流传热系数进行深入研究。本文采用实验和数值模拟的方法,对水平管降膜管间流态、管面液膜流动和管外局部对流传热系数分布进行了研究。具体的研究内容有:研究了操作参数和结构参数对水平管降膜管间流型的影响。搭建了水平管降膜流动实验平台,利用高速摄像仪观测了水平管间流体流动。基于对管间流体流动的动态图像的分析,辨识了多种管间流动形态,揭示了喷淋密度、管间距、管径、流体温度和流体物性对管间流型的影响,阐述了表面张力和流体粘度对管间流型的作用机制,建立了考虑流量、管间距和流体温度的纯水的管间流型分布图谱。研究了水平管降膜管间滴状流动。采用高速摄像仪观测了管间滴状流动,定量地界定了滴状流的四个过程:液滴的生成、液滴的下落、液滴的撞击和液颈的断裂回缩,揭示了流量、管间距和流体物性对液滴流动过程的影响。基于提出的四个过程,并依据不同的液滴形态特征,进一步将滴状流区分为完全滴状流、吊坠滴状流、不完全滴状流、堆积滴状流和不完全回缩滴状流,并建立了纯水的滴状流态分布图谱,揭示了管间滴状流态随流量和管间距的转变规律。分析了液滴下落速度、液滴直径、分离长度、液颈收缩、悬垂柱和卫星液滴演变以及滴落点间距等管间滴状流的流动特征,建立了完全滴状流的多个模型,包括液滴逃逸长度模型、主液滴直径模型、液滴分离长度模型、液颈收缩模型和滴落点间距模型。研究了水平管降膜的管外局部对流传热系数分布。搭建了水平管降膜局部传热系数测量实验平台,采用旋转法测量了柱状流和片状流的管面壁温分布。归纳了柱状流和片状流的管外局部传热系数分布规律。揭示了喷淋密度、管间距、平均热流密度和入口流体温度对柱状流和片状流的局部传热系数分布的影响。上述四个参数对局部传热系数影响效果的强弱是:入口流体温度>管间距>喷淋密度>平均热流密度。片状流局部传热系数沿周向先急剧下降,然后缓慢下降,最后略有升高。根据局部传热系数沿周向变化规律,界定了水平管面的三个传热区域:冲击传热区（约θ=0°-40°）,热扩散传热区（约θ=40°-150°）和尾部脱离传热区（约θ=150°-180°）。根据不同区域的传热机理,建立了考虑喷淋密度、管间距和流体物性影响的不饱和流体管外局部传热系数关联式。为了揭示操作参数和结构参数对管面液膜厚度分布与波动的影响,对不同流型的管外液膜流动与传热进行了数值模拟研究。分别建立了 3D柱状流和2D片状流模型,模拟了管面液膜铺展过程、管外液膜厚度、液膜波动以及管外局部传热系数分布。揭示了喷淋密度、管间距、热流密度和入口流体温度对液膜厚度与液膜波动以及局部传热系数分布的影响。上述四个参数对液膜厚度影响效果的强弱是:喷淋密度>入口流体温度>管间距>热流密度。
包天杰[2]（2020）在《倾斜壁面降膜流动与传热实验研究》文中研究表明壁面上的降膜流动和传热在工业上和生活中都有广泛的应用,例如低温多效海水淡化、核电站安全壳散热、火箭燃烧室内的冷却等等,因此对于降膜流动、波动、破裂以及传热传质研究是十分重要的,为降膜流动在海水淡化中的应用奠定好理论基础。本文搭建降膜流动和传热实验台开展倾斜铜板表面降膜流动实验,通过影像法拍摄在铜板上液膜的流动情况,分析了液膜倾斜角、雷诺数对液膜流态的影响,得到波纹在倾斜板上的变化规律。研究了随着液膜倾斜角、雷诺数、热流密度的变化时铜板表面液膜汽泡的生成情况以及液膜破裂情况,结果显示:随着雷诺数和倾斜角增大,波纹发生断裂,波纹之间相互融合,液膜的不稳定性增大,波动加剧,当波动增大到一定程度时使得液膜流态趋近于无序状态;随着热流密度的提高液膜底部宽度逐渐变窄,并且底部宽度的减少速度先变大后变小;随着雷诺数的增大,底部宽度变大,并且底部宽度增长速度也减小;当热流密度提高时壁面上生成的汽泡数目增多;波纹的形状随着流动距离的变化是随机分布的,随着倾斜角的增大,马蹄形波纹形状更陡峭;波纹波长随着流动距离的增加而逐渐减少;随着雷诺数和倾斜角的增大,波长逐渐减少,液膜倾斜角对波纹波长的影响比雷诺数的影响更加显着。本文研究了倾斜壁面液膜流动的传热规律,归纳降膜流动局部传热系数和平均传热系数的变化规律。研究了布液密度、热流密度、倾斜角、初始温度、温差和盐度对局部传热系数和平均传热系数的影响。结果表明:在不同布液密度、热流密度、倾斜角、初始温度下,液膜局部传热沿着倾斜板流动方向逐渐增大。随着布液密度的提高,局部传热系数逐渐增大;随着热流密度的提高,液膜局部传热系数增大;局部传热系数随着倾斜角的提高而增大;局部传热系数随着初始温度升高而增大;当温差增大时,局部传热系数减少;工质为纯水时局部传热系数比工质为海水时更大;平均传热系数随着布液密度、热流密度、液膜倾斜角的提高而增大。
林开欣[3]（2020）在《竖直壁面液膜流动及传热特性的数值模拟》文中认为降膜流动是一种在重力作用下的受迫运动,存在于我们生产生活的方方面面。由于该流动具有动力消耗小、结构简单以及传热传质系数高等优点,在能源、化工、航天、制冷和电子等许多传统工业领域都有广泛的应用。可以说降膜流动是一项十分具有工程意义的研究。在本文中,主要采用计算流体力学方法对竖直壁面上的液膜流动进行研究,通过FLUENT软件对常温和加热条件下的问题进行二维模拟计算,分析了液膜的流动状态和瞬时液膜厚度的变化,对流向上的壁面剪切力和表面速度的波动进行了分析,以及对定热流密度下的液膜表面温度和传热系数也展开了分析。液膜流态在流动稳定之后也基本稳定,不随时间发生差异明显的变化。在流向上,不同Re数下的液膜流态相似,按照流动状态的不同分为入口区、发展区和稳定区三个区域。平均液膜厚度随Re数的增大而增加,随波动幅度的增加而减小。对于同一波动区域,Re数越大,液膜波动的频率也越大,而三个区域的液膜波动频率表现为入口区>发展区>稳定区。沿着流动方向,壁面剪切力的平均值在逐渐减小,但瞬时值的波动幅度增加。壁面剪切力的波动频率在入口区最大,发展区次之,稳定区最小。表面速度瞬时波动的波形与液膜的十分相似,平均速度和速度波动频率也是在入口区最大,稳定区最小;表面速度与液膜没有明显的相位差。入口区的膜内速度分布近似呈抛物线形,速度最大值均出现在液膜表面;在发展区和稳定区内,在波峰前后,膜内最大速度出现在液膜表面,在波峰位置,膜内最大速度出现在相界面下方。在定热流密度条件下,液膜表面温度在流动方向上整体表现为沿流向逐渐升高,但并非线性增加,而是随液膜的波动而产生波动。在流动的入口区,液膜表面温度波动很小,近似呈直线增长,随着液膜向下流动,进入发展段和稳定段,表面温度的波动增大。并且对每一个完整的波都存在:液膜厚度的波峰值对应于表面温度的最低值,液膜厚度的波谷值对应于表面温度的最高值。除了波动趋势相反之外,瞬时液膜表面温度的其他变化规律与液膜波动的规律一致。在流动方向上,液膜表面温度升高的幅度随Re数的增加而减小,随热流密度的增加而增加。不同雷诺数下的传热系数变化趋势相似,表现为入口处的传热系数最大,然后出现骤降,而后平缓减少。定热流密度时,随着Re数的增加,传热系数逐渐增大。在定物性参数时,热流密度的改变对传热系数的影响微乎其微。
蔺虎相[4]（2020）在《内置热源结构对封闭腔内湍流自然对流传热特性的影响研究》文中研究指明自然对流广泛应用于工程实际中,如电子设备散热、建筑工程、航天系统等领域。随着电子设备不断向多功能、微小体积方向发展,散热问题更加棘手,而自然对流换热以其低能耗、低噪音的优点,成为研究散热问题的主要热点方向。将电子设备散热问题简化为腔内具有内热源的换热问题,是学者们研究电子设备散热问题的主要方法。本文采用数值方法研究了热源几何形状、热源数量、热源位置、热源尺寸、腔体高宽比（H/W）、空气-壁面耦合辐射换热、热源发射率和温度以及三维结构对封闭腔内湍流自然对流的影响,分析了各因素对封闭腔内速度、温度、Nu数、湍流黏度、壁面剪切应力的影响,以期利用该规律为提高电子设备冷却效率提供一定的理论支撑。本文主要工作如下:（1）考虑热源几何形状、热源尺寸（r/H）、热源位置、热源数量、腔体高宽比（H/W）对腔体内湍流自然对流换热影响。结果表明:封闭腔内放置半圆形热源时,热壁面和冷壁面平均Nu数最大;热源尺寸（r/H）逐渐增大,热壁面平均Nu数逐渐降低,热源尺寸增加不利于热壁面与腔体内流体换热;热源位于腔体底部且靠近热壁面附近时,热壁面平均Nu数最低,为50.9;热源位于腔体顶部靠近冷壁面时,热壁面平均Nu数最高,为79.6,热源距离冷壁面越近有利于提高腔体内流体换热强度;热源数量增多,热壁面平均Nu数降低,减弱了腔体内流体换热效率;腔体尺寸（H/W）逐渐增大,热壁面平均Nu数先减小后增大,当腔体高宽比（H/W）=2时,热壁面和冷壁面平均Nu数最大,分别为82.2、-953.6。（2）考虑吸收性、发射性介质辐射换热时,分析了吸收系数和散射反照率对封闭腔内湍流参数的影响。结果表明:随着空气吸收系数增大,热壁面热流密度和速度减小,减弱了腔体内流体辐射换热;考虑各同性散射介质时,随着散射反照率增大,热壁面热流密度和速度减小,减弱了腔体内流体换热效率;纯自然对流与考虑壁面辐射相比,热壁面平均Nu数提高了73%,空气-壁面辐射耦合换热与壁面辐射相比,热壁面平均Nu数降低了20.5%,这是由于空气介质的吸收和散射作用减弱了腔内流体换热能力。（3）研究了不同热源温度和热源表面发射率对封闭腔内湍流自然对流的影响。结果表明:水平线上的水平速度随着热源温度的升高而增大,但热源温度对竖直速度影响很小。随着热源温度的升高,腔体热壁面的顶部区域局部剪应力逐渐增大。湍流黏度随着热源温度提高而变大;热壁面平均Nu数随着热源温度升高而减小;随着热源表面发射率增大,热壁面辐射热流密度减小,冷壁面热流密度逐渐增大,热壁面平均Nu数呈下降趋势,但冷壁面平均Nu数随热源壁面发射率增大而增大。?=0.1与?=0.9相比,热壁面平均Nu数减小了11.2%,冷壁面平均Nu数提高了9.6%。但热源表面发射率对水平线上的水平和竖直速度影响很小,从数据来看,速度随着发射率的增大而增大,?=0.1与?=0.9相比,速度提高了0.83%。（4）对内置热源的三维矩形腔体内耦合换热特性进行了数值研究。计算结果表明:三维条件下腔体热壁面局部Nu数比二维条件下要大。在冷壁面上,二维和三维条件下局部Nu数沿壁面高度方向逐渐减小,冷、热壁面以及热源表面计算结果与二维结果相比分别减小了35.4%、4.2%、50.9%;三维效应对于冷壁面局部剪切应力的影响很小。
龙黄祥[5]（2019）在《竖壁降膜冷却系统中液膜流动与传热特性研究》文中研究说明当前,能源消耗日益加剧,环境污染问题严重制约了人类社会的长远发展,探究和开发高效节能的换热技术对社会经济发展具有重要意义。液体薄膜流具有高传热系数、高热流密度、小流量、小温差、低消耗、结构简单等优点,利用液体薄膜流的优良特性可以优化工业生产中高热流密度条件下的强化换热特性。要高效利用液体薄膜流强化传热传质的优点,关键在于弄清液膜的内部流动特性和传热传质机理,保持液膜流动稳定,使之均匀覆盖于热源表面;如果液膜铺展产生破断,热源表面出现干斑,热量就不能被消耗,进而导致热源热量分布不均。因此,需要对降膜的流动过程和传热特性进行深入的研究。本文以核电站非能动安全系统中的钢制安全壳为研究对象,搭建了竖壁降膜流动与传热实验台,对竖直壁面外的液膜流动与传热过程展开实验研究,测得了不同实验条件下壁面外的液膜厚度及温度分布,得到了不同实验条件对液膜铺展与蒸发的影响规律。液膜随时间的变化不断波动,降膜表面呈现出各种大小不同的孤立波现象;随着Re的增加,液膜波动增强且平均液膜厚度增加;在降膜喷淋液的冷却下,壁面温度迅速下降,随后达到稳定不变的状态;由于位置的差异,距离喷淋液入口越近的位置,壁温变化越慢;在相同位置处,液膜温度明显低于壁面温度,随着液膜铺展的进行,两者之间的温差变小。此外,本文对竖直壁面外的液膜流动与传热特性进行了数值模拟,基于VOF多相流模型,考虑气液表面蒸发传热过程。从降膜铺展过程来看,喷淋液在重力和表面张力等的综合作用下沿壁面自由铺展,并逐渐铺展成上宽下窄的倒梯形;随着Re数的增加,液膜整体的厚度和速度分布都增加,波动性越明显;逆向气流对液膜铺展有影响,液膜表面受到逆向气流的阻碍作用,铺展受阻;随着Re的增加,液膜温度降低;随着壁面温度的上升,液膜温度上升;逆向气流强化了液膜与壁面之间的换热,液膜温度上升;壁面倾斜角的增加能够强化液膜与壁面之间的换热性能,随着壁面倾斜角的增加,影响降膜铺展的重力分力逐渐增加,液膜温度上升。
衣秋杰[6]（2018）在《竖壁外含不凝气体蒸汽凝结传热特性研究》文中认为含不凝气体蒸汽凝结现象广泛存在于空调制冷、热力发电、海水淡化、工业余热回收等领域。不凝气体的存在使得蒸汽凝结传热系数大大降低,研究含不凝气体蒸汽凝结的传热传质特性和机理,深入探讨传热传质过程中的影响因素,对强化这一过程的传热具有重要的指导意义。本文以空气和水蒸气混合物在竖直壁面上的凝结传热过程为研究对象,通过理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法,对传热传质机理进行了较深入的研究。首先,对含不凝气体蒸汽凝结形态进行了分析,建立了基于重力、剪切力以及表面张力作用的液滴稳定条件,讨论了冷凝剪切液膜流的非稳定性,并对气相扩散层内的速度场和浓度梯度场进行了协同分析。根据液滴稳定性条件分析表明:含不凝气体蒸汽静止时,竖壁上液滴脱落直径随着前进接触角的增加或后退接触角的减小而增大;含不凝气体蒸汽自上而下冲刷竖壁时,脱落直径随着流速的增加逐渐减小,随着距离壁面上缘距离的增大而增大。可以通过改变接触角、蒸汽流速及距离壁面上缘距离改变凝结液形态及动态行为。基于场协同原理对气相扩散层内速度场和浓度梯度场分析表明:利用凝结液相行为产生的表面法向速度形成速度场与浓度梯度场的最佳协同,从而降低气相扩散层热阻,是强化含不凝气体蒸汽凝结传热过程的关键点。采用组分运输模型和VOF模型,模拟分析了空气质量分数为5%-50%的空气-水蒸气混合物在等温竖直壁面上的凝结传热特性,研究了壁面温度、不凝气体质量分数、蒸汽流速等因素下不凝气体浓度场、速度场及局部凝结表面传热系数的分布规律。数值分析结果发现,近壁面处存在不凝气体浓度突升区域,不凝气体浓度由零升高然后下降到混合蒸汽主体不凝气体质量分数,这与含不凝气体蒸汽凝结传热过程分为液膜层和气相扩散层两部分情况相吻合。近壁面处法向速度随凝结的进行逐渐增大,并趋于定值。法向速度的变化趋势是因为相界面附近水蒸气的持续凝结形成的平流及抽吸效应加剧了法向速度的增大。壁面法向速度对增强对流换热过程有明显作用,法向速度分量随不凝气体质量分数的增大而增大,法向速度的增加对传热过程的促进作用减缓了由于不凝气体质量分数增大引起的传热系数下降。近壁面处切向速度由零迅速增大到接近主流速度,其对凝结传热系数大小影响不大。基于扩散层理论,考虑液膜波动、抽吸效应及混合对流对凝结表面传热系数的影响,建立竖直壁面含不凝气体蒸汽凝结传热通用数学模型,通过计算分析,比较了液膜热阻和气相扩散层凝结传热热阻和对流换热热阻的相对大小,冷凝液膜热阻在整个热阻中的比例随着不凝气体含量的增加而逐渐减小,气相扩散层热阻在凝结传热过程占主要部分。通过引入膜层雷诺数Re’film考虑液膜波动的影响。液膜波动对液膜层对流换热系数的影响比较大。随着wa的增大,考虑液膜波动影响时液膜层表面传热系数hfilm与不考虑其影响时的液膜层表面传热系数h°film之比由1.22逐渐增大到1.53。随着不凝气体质量分数的增加,液膜波动的影响逐渐增强。抽吸效应在不凝气体含量较低时,强化传热效果明显,随不凝气体质量分数的增加,抽吸效应对扩散层总凝结表面传热系数的影响渐弱。通过传质系数和传质驱动力的引入,得到了传质驱动力和浓度差之间的关系,建立了浓度梯度和凝结速率的关系。气相界面抽吸效应加剧了法向速度的增大。由不凝气体浓度差产生的混合蒸汽在主流区与壁面附近的传质驱动力,能够促使液膜附近气体扩散层内对流传质加剧,有利于热量的传递。设计并搭建含不凝气体蒸汽凝结传热可视化实验系统,利用高速摄像仪对含不凝气体蒸汽凝结传热过程进行可视化实验研究。对不同工况下等温竖直铝平板外的空气-水蒸气混合蒸汽凝结形态进行了影像采集,分析凝结形态、液滴生长变化规律,同时还实验研究了各种变工况条件下不凝气体质量分数、壁面过冷度、混合蒸汽压力和流速对凝结传热性能的影响。通过可视化实验发现,含不凝气体蒸汽凝结形态有四种:珠状、珠条状、膜状及溪流状,冷凝液的动态行为能够影响气相扩散层内蒸汽的传热传质过程。实验表明不凝气体含量为5%-10%时,不凝气体含量的增加能够引起传热系数的急剧降低,但当不凝气体含量达30%-50%时,随着不凝气体质量分数的增加传热系数下降速度减缓,与数值分析吻合。在壁面过冷度相同的情况下,凝结表面传热系数随系统压力的增大而增大。壁面过冷度对凝结表面传热系数的影响比较复杂,壁面过冷度的增加意味着传热驱动力的增大,加快了凝结过程发生的进程,因而气相扩散层中不凝气体含量增大,热阻增加,当热阻增加量超过了壁面过冷度增加引起的动力增加量,凝结表面传热系数就会下降,反之传热系数就会增大。凝结表面传热系数随混合蒸汽入口速度的增加而增加,但随不凝气体质量分数的增加,提高蒸汽流速引起的强化传热效应减缓。基于凝结形态与影响含不凝气体蒸汽凝结传热多种因素建立了便于工程应用的竖直壁面含不凝气体蒸汽凝结传热的实验关联式,可以作为含不凝气体蒸汽冷凝换热设备工程设计和开发的重要理论依据。
吴思其[7]（2017）在《规整填料片上气液两相流动及传质特性研究》文中研究表明规整填料上气液两相间降膜流动流动特性的改变往往只发生在几英寸大小的填料表面上,本文以规整填料片微观结构上的两相降膜流动为研究对象,探究平板和不同结构波纹板上气液两相逆向流动特性和传质特性,结合数值模拟和实验研究的手段,主要开展了如下工作:（1）利用开源软件OpenFOAM中基于VOF法的多相流求解器interFoam进行平板上气液两相逆流流动的仿真计算,研究了逆向气流对薄膜流体流动特性的影响。研究发现,随着逆向气速的增加,液膜厚度有所增加,自由表面速度逐渐减小,液膜厚度方向沿流动方向的速度分布逐渐由半抛物线型发展为抛物线型,垂直流动方向的速度变化较复杂,但总体而言逐渐增加,有利于传质过程的进行。（2）对平板上液膜液泛机理进行了研究,研究表明液膜发生液泛时会在液膜内部产生了一个气体空洞,即“架桥”,随后“架桥”毁灭,此过程不断在液泛过程中循环产生。（3）研究了正弦形、三角形和矩形三种不同结构波纹板及四种不同波纹尺寸的正弦形波纹板上的气液两相流动,以探究板结构、波纹尺寸对两相流动的影响,研究发现,三种不同波纹结构板上的液膜波动强度大小满足:正弦形波纹板>三角形波纹板>矩形波纹板。对不同结构尺寸的正弦形波纹板上的液膜流动特性的研究表明,板面波纹长度和幅值越大,液膜波动性越强。（4）独立设计并搭建薄膜流体流动显示实验装置,利用PIV技术探究三种结构波纹板上薄膜流体在不同逆向气速下的自由表面轮廓及流线图,并与仿真结果进行比较,仿真结果和实验结果高度吻合,证明了仿真模型的可靠性。（5）以两相流动特性求解器interFoam为依托,在interFoam求解器中添加传质求解模块,得到了进行传质计算的求解器,并建立了降膜流动吸收传质过程的传质模型,对倾斜平板和正弦形波纹板上气液吸收传质过程进行了二维仿真。同时开展了相关实验,测量和分析了出口处液膜浓度,发现实验值和仿真计算值基本吻合,并且变化规律一致,证明了传质模型和求解器的可靠性。仿真研究发现,在相同的条件下,波纹板上液膜吸收传质效率及液膜内部传质效果要大于平板上液膜。
陈世昌,马建平,张先明,陈文兴[8]（2014）在《竖直降液膜流动在反应工程中的应用》文中研究指明竖直元件上的降液膜流动由于具有传热传质系数高、气液接触面积大和表面更新速度快等优点,因而在化工和聚合反应工程上有着广泛应用。本文综述了竖直降膜元件上液膜流动的实验研究、理论分析和数值模拟,分别介绍了低黏流体降液膜流动在气体吸收与化学反应等方面的应用和高黏流体降液膜流动在涂覆与聚合物脱挥等聚合物加工中的应用情况。总结表明,目前对于低黏流体在竖直元件上的降液膜流动研究已较为成熟,而高黏流体降液膜流动的大部分研究仅着重于其成膜性能上。最后分析了降液膜流动的研究趋势,指出涉及热质传递与化学反应耦合的高黏流体在竖直结构上的降液膜流动是今后的重点研究对象。
刘玉梅[9]（2014）在《非平整基底上受热波状液膜流动特性研究》文中提出在实际工程中，液膜流动的外部影响因素复杂多变，流经基底有平整与不平整、固定与运动、无热流与有热流等等之分，加之外部重力、切应力等因素的作用，其动力学行为极其丰富。因而研究非平整加热基底上液膜的流动特性对丰富和发展工程实际和高新技术领域中传热、传质理论，拓展液膜动力学内容以及指导液膜实际应用具有重要意义。本文针对二维粘性流体，对非平整不均匀加热基底上流动液膜的线性稳定性及表面波的演化特性进行了研究，主要研究内容如下：（1）气液界面绝热条件下，非平整不均匀加热斜面上液膜流动特性的理论研究。针对二维粘性流体薄膜流，考虑基底的加热和非平整性，根据连续性方程、N-S方程以及能量方程，建立非平整不均匀加热斜面上液膜流动的控制方程及边界条件，利用长波摄动法求解控制方程，求得非线性表面波演化方程。基于所得演化方程，研究正弦波纹基底上的液膜流动稳定性特征，并分析雷诺数、普朗特数、马兰哥尼数、倾角等无量纲参数对液膜表面波演化及流动线性稳定性的影响。（2）气液界面存在对流换热时，水平非平整基底上受热液膜表面波演化特性的理论研究。采用长波摄动法推导水平非平整基底上受热液膜表面波的演化方程，并利用PDECOL程序数值求解所得演化方程。根据求得的数值解绘制正弦波纹基底上液膜表面波形的演化过程图，并分析流体受热程度、导热性能、对流传热强度和重力、基底结构等因素对液膜表面波演化的影响，同时简要分析正弦波纹基底上液膜表面及液膜内部的温度分布状况。
刘正良[10]（2013）在《二甲基二氯硅烷浓酸水解装置的模拟优化》文中认为本文基于二甲基二氯硅烷浓酸水解工艺,对水解过程中用到的两种设备一静态混合器和降膜式反应解析塔进行了系统的研究。应用计算流体力学（CFD）软件Fluent对高雷诺数下Kenics型静态混合器内流场进行了数值模拟,系统的研究了混合器内的速度分布、涡流现象、湍动能分布、压强分布等,详细描述了混合器内的流体力学特征和混合器混合机理。研究了雷诺数、螺旋叶片长径比、扭转角对压降和混合效率的影响规律,获得了一定条件下各参数的压降关联式。此外研究还表明：提高流速并不能提高混合效率,相反,大大增加了压降。因此,混合器建议在低流量下操作,在处理量一定的情况下,建议采用较大直径的混合器,以此降低混合器内流体的流动速度,进而减小压降、降低能耗。在满足混合效果的前提下,为了节省能耗,建议采用长径比为1.0,扭转角为120°的混合器。反应物首先在静态混合器中进行混合、反应,然而由于停留时间较短,反应不能完全进行,从静态混合器流出的物料再进入降膜式反应解析塔进行反应和气体的解析。降膜式反应解析塔是根据降膜流动可以增加反应物两相间的接触面积,加快反应速率,同时具有高传热传质效率的特点,提出的一种新型的反应解析装置。本文通过理论分析、实验研究以及CFD模拟,对影响降膜流动的各种因素进行了系统的研究,得到以下结论：（1）装置建议采用盘孔式液体分布器,孔径6-8mm,孔间距40-60mm,正四边形排列。（2）成膜板与水平方向呈40°-50°夹角时形成的液膜较薄且更加均匀、稳定；同一种流体在不同板上的最低润湿流率不同,但完全润湿后,在相同的流率下,不同板上的平均液膜厚度差别不大；相同流率下,粘度较大的流体形成的液膜更厚；雷诺数越大,液膜越厚,波动性越强,但高粘度流体波动性无明显变化。（3）板表面的微观结构以及液体性质,尤其是液体的表面张力和粘度,对连续液膜的形成有重要作用,通过改变成膜板面微观结构以及降低液体的表面张力可以促进连续液膜的形成。（4）在相同时间段内,液膜在波纹板上的停留时间比平板上长,这有利于反应的充分进行。（5）气—液—液三相降膜比气—液两相降膜液膜波动性强,这有利于底层的流体微团上升到液膜表面,从而提高气液两相间的传热传质效率。（6）在板的下边缘开导流槽有利于下一块板上液膜的分布。因此,成膜板与水平方向的夹角建议由60°改为45°,成膜板建议改用波纹板,水解物碱洗阶段及碱洗后的水洗过程所用的降膜式洗涤塔可以采用对物料润湿性更好的尼龙板,每块成膜板下边缘间隔1cm开矩形导流槽,使得下一层成膜板上的液膜分布更加均匀。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 水平管降膜传热技术的研究背景与意义 |
| 1.2 水平管外降膜流动和传热的研究进展 |
| 1.2.1 水平管降膜管间流型的研究进展 |
| 1.2.2 水平管降膜管面液膜的研究进展 |
| 1.2.3 水平管降膜管外传热的研究进展 |
| 1.2.4 水平管外降膜传热关联式 |
| 1.3 本文主要研究思路 |
| 1.3.1 已有研究的不足 |
| 1.3.2 本文主要研究内容 |
| 2 水平管降膜管间流动形态影响因素实验研究 |
| 2.1 水平管间流动形态实验 |
| 2.1.1 实验装置 |
| 2.1.2 实验方法 |
| 2.2 管间流动形态的辨识与分类 |
| 2.3 管间流动形态的影响因素分析 |
| 2.3.1 喷淋流量对管间流型的影响 |
| 2.3.2 管间距对管间流型的影响 |
| 2.3.3 管径对管间流型的影响 |
| 2.3.4 流体物性对管间流型的影响 |
| 2.3.5 流体温度对管间流型的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 水平管降膜管间滴状流动特征实验研究 |
| 3.1 图像与数据处理方法 |
| 3.1.1 图像处理方法 |
| 3.1.2 实验数据处理与误差分析 |
| 3.2 管间液滴的特征与参数 |
| 3.3 管间滴状流动过程分析 |
| 3.3.1 液滴的生成 |
| 3.3.2 液滴的下落 |
| 3.3.3 液滴的撞击 |
| 3.3.4 液颈的断裂回缩 |
| 3.4 管间滴状流动形态区分 |
| 3.4.1 滴状流流态区分 |
| 3.4.2 滴状流流态图谱 |
| 3.5 管间滴状流动特征分析 |
| 3.5.1 液滴下落速度 |
| 3.5.2 主液滴直径 |
| 3.5.3 分离长度 |
| 3.5.4 液颈收缩过程 |
| 3.5.5 悬垂柱与卫星液滴的生成和演变 |
| 3.5.6 滴落点间距 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 水平管降膜管外传热系数分布实验研究 |
| 4.1 水平管外局部传热系数分布实验 |
| 4.1.1 实验装置 |
| 4.1.2 实验测量方法与条件 |
| 4.1.3 实验数据处理方法 |
| 4.1.4 实验数据误差分析 |
| 4.2 柱状流管外传热参数分布结果分析 |
| 4.2.1 柱状流管面壁温分布 |
| 4.2.2 柱状流管面局部热流密度分布 |
| 4.2.3 柱状流管外局部传热系数分布 |
| 4.3 片状流管外传热参数分布结果分析 |
| 4.3.1 片状流管面壁面温度的周向分布 |
| 4.3.2 片状流管面局部热流密度的周向分布 |
| 4.3.3 片状流管外局部传热系数的周向分布 |
| 4.3.4 片状流管外局部传热系数分区 |
| 4.3.5 片状流管外局部传热系数关联式拟合 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 水平管降膜管外液膜流动与传热数值模拟研究 |
| 5.1 模型建立 |
| 5.1.1 物理模型 |
| 5.1.2 数学模型及边界条件 |
| 5.1.3 网格无关性验证 |
| 5.2 柱状流管外液膜流动与传热模拟结果分析 |
| 5.2.1 柱状流液膜铺展形态 |
| 5.2.2 柱状流液膜厚度分布 |
| 5.2.3 柱状流局部传热系数分布 |
| 5.3 片状流管外液膜流动传热模拟结果分析 |
| 5.3.1 片状流液膜铺展形态 |
| 5.3.2 片状流液膜分布与液膜波动 |
| 5.3.3 片状流局部传热系数分布 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 水平管间流动形态图集 |
| 附录 B 水平管间流动形态动态演变图集 |
| 附录 C 管面壁温升分布拟合系数 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 竖壁表面降膜流动与蒸发的研究现状 |
| 1.2.1 降膜流动的波动研究现状 |
| 1.2.2 传热研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 实验系统的介绍 |
| 2.1 实验系统 |
| 2.1.1 水循环系统 |
| 2.1.2 实验板设计 |
| 2.1.3 其他 |
| 2.2 观察系统 |
| 2.2.1 液膜流态观察系统 |
| 2.2.2 温度测量系统 |
| 2.3 实验步骤及数据处理 |
| 2.3.1 液膜流态实验步骤及数据处理 |
| 2.3.2 液膜传热实验步骤及数据处理 |
| 2.4 误差分析 |
| 3 液膜流动分析 |
| 3.1 液膜形态铺展分析 |
| 3.2 雷诺数对液膜流动影响分析 |
| 3.3 倾斜角对液膜流动影响分析 |
| 3.4 液膜破裂流动分析 |
| 3.5 液膜沸腾汽泡分析 |
| 3.6 液膜波纹研究分析 |
| 3.6.1 液膜波纹形状的研究 |
| 3.6.2 液膜波纹波长的研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 传热系数实验结果与分析 |
| 4.1 布液密度对局部传热系数的影响 |
| 4.2 热流密度对局部传热系数的影响 |
| 4.3 倾斜角对局部传热系数的影响 |
| 4.4 初始温度和温差对局部传热系数的影响 |
| 4.5 盐度对局部传热系数的影响 |
| 4.6 液膜平均传热系数的影响因素分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 主要符号表 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 降膜流动的研究进展 |
| 1.2.1 液膜的流动特性 |
| 1.2.2 表面不稳定性 |
| 1.2.3 波的演化 |
| 1.3 降膜传热的研究进展 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 物理模型及验证 |
| 2.1 物理模型 |
| 2.2 数学模型 |
| 2.3 边界条件及求解设置 |
| 2.4 网格无关性验证 |
| 2.5 模型验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 液膜流动特性研究 |
| 3.1 液膜流动状态 |
| 3.1.1 不同时刻下的液膜流态 |
| 3.1.2 不同雷诺数下的液膜流态 |
| 3.2 液膜厚度变化 |
| 3.2.1 平均液膜厚度变化 |
| 3.2.2 瞬时液膜厚度变化 |
| 3.3 壁面剪切力分析 |
| 3.4 液膜流动速度 |
| 3.4.1 自由界面速度 |
| 3.4.2 膜内速度分布 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 液膜传热特性研究 |
| 4.1 液膜表面温度 |
| 4.1.1 液膜表面温度与波动的关系 |
| 4.1.2 不同雷诺数下的液膜表面温度 |
| 4.1.3 不同热流密度下的液膜表面温度 |
| 4.2 液膜的传热系数 |
| 4.2.1 不同雷诺数下的传热系数 |
| 4.2.2 不同热流密度下的传热系数 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 数值计算方法基础 |
| 2.1 计算流体力学定义 |
| 2.1.1 CFD特点及应用 |
| 2.1.2 CFD求解步骤及过程 |
| 2.2 数值方法求解 |
| 2.2.1 流体力学基本控制方程 |
| 2.2.2 边界层及边界条件 |
| 2.2.3 湍流模型 |
| 2.3 求解N-S方程的压力修正方法 |
| 2.3.1 压力修正方法的步骤 |
| 2.3.2 速度修正计算公式 |
| 2.3.3 求解压力修正值的代数方程 |
| 2.4 流场迭代方法 |
| 2.5 流体区域离散及亚松弛因子设置 |
| 3 热源结构对封闭腔内湍流自然对流的影响 |
| 3.1 物理模型及边界条件 |
| 3.2 时间步长验证 |
| 3.3 网格划分 |
| 3.4 网格独立性验证 |
| 3.5 数学模型验证 |
| 3.6 结果及分析 |
| 3.6.1 热源几何形状的影响 |
| 3.6.2 热源尺寸的影响 |
| 3.6.3 热源位置的影响 |
| 3.6.4 热源数量的影响 |
| 3.6.5 腔体尺寸的影响 |
| 4 辐射对封闭腔内湍流自然对流参数的影响 |
| 4.1 物理模型及边界条件 |
| 4.2 网格划分及独立性验证 |
| 4.3 数学模型 |
| 4.3.1 流体控制方程 |
| 4.3.2 热辐射运输方程 |
| 4.4 计算结果及分析 |
| 4.4.1 纯吸收介质 |
| 4.4.2 散射介质 |
| 4.4.3 气体-壁面辐射与自然对流耦合换热 |
| 4.4.4 热源温度对封闭腔自然对流的影响 |
| 4.4.5 热源壁面发射率对封闭腔自然对流的影响 |
| 4.4.6 三维封闭腔内气体-壁面辐射耦合换热 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 降膜流动与蒸发特性 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 降膜流动的研究进展 |
| 1.3.2 降膜蒸发的研究进展 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 液膜铺展与蒸发实验系统 |
| 2.1 实验目的及内容 |
| 2.2 实验系统 |
| 2.2.1 实验台架 |
| 2.2.2 实验段 |
| 2.2.3 加热段 |
| 2.3 测量系统 |
| 2.3.1 液膜厚度测量 |
| 2.3.2 风速测量 |
| 2.3.3 温度采集 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.4.1 实验步骤 |
| 2.4.2 热平衡计算 |
| 2.4.3 误差分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 液膜流动与蒸发特性实验研究 |
| 3.1 液膜流动特性实验研究 |
| 3.1.1 液膜波动特性 |
| 3.1.2 瞬态液膜厚度统计 |
| 3.1.3 液膜厚度概率密度分布 |
| 3.1.4 平均液膜厚度关联式 |
| 3.2 液膜蒸发特性实验研究 |
| 3.2.1 壁面温度变化 |
| 3.2.2 液膜温度变化 |
| 3.2.3 稳态后壁面与液膜的温度分布 |
| 3.2.4 稳态后不同位置处的温度分布 |
| 3.2.5 逆向气流对传热系数的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 降膜流动与蒸发特性模拟研究 |
| 4.1 数值模拟方法 |
| 4.1.1 数值模型与网格划分 |
| 4.1.2 控制方程 |
| 4.1.3 求解模型 |
| 4.1.4 网格无关性验证及时间步长的设定 |
| 4.2 模拟结果 |
| 4.2.1 模型验证 |
| 4.2.2 竖壁外液膜的铺展过程 |
| 4.2.3 液膜厚度、速度及压力分布 |
| 4.2.4 不同Re数条件下的液膜波动特性 |
| 4.3 不同参数对液膜温度的影响 |
| 4.3.1 降膜Re数对温度分布的影响 |
| 4.3.2 壁面温度对温度分布的影响 |
| 4.3.3 逆向气流对温度分布的影响 |
| 4.3.4 壁面倾斜角对温度分布的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 前言 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 含不凝气体蒸汽凝结传热研究现状 |
| 1.2.1 理论研究进展 |
| 1.2.2 实验研究进展 |
| 1.3 影响含不凝气体蒸汽凝结传热的因素 |
| 1.3.1 含不凝气体蒸汽特性 |
| 1.3.2 凝结表面特性 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 含不凝气体蒸汽凝结传热强化的机理分析 |
| 2.1 含不凝气体蒸汽冷凝液形态对气相传质过程的影响 |
| 2.1.1 液滴稳定条件 |
| 2.1.2 冷凝剪切液膜流的非稳定性 |
| 2.2 含不凝气体蒸汽凝结传热过程的场协同分析 |
| 2.2.1 场协同机制强化含不凝气体蒸汽的传热过程 |
| 2.2.2 场协同机制强化含不凝气体蒸汽的传质过程 |
| 2.3 凝结表面特性对传热传质的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 竖壁外含不凝气体蒸汽凝结传热的数值分析 |
| 3.1 物理模型 |
| 3.2 VOF模型选择及简化 |
| 3.2.1 控制方程组 |
| 3.2.2 边界条件 |
| 3.2.3 源项 |
| 3.2.4 物性参数的确定 |
| 3.2.5 VOF模型中源项UDF的编写 |
| 3.3 网格绘制及计算方法 |
| 3.3.1 近壁面处理 |
| 3.3.2 网格绘制及独立性分析 |
| 3.3.3 计算方法 |
| 3.4 模型有效性 |
| 3.5 数值结果分析 |
| 3.5.1 浓度分布 |
| 3.5.2 速度分布 |
| 3.5.3 局部凝结表面传热系数 |
| 3.5.4 凝结液膜厚度 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 竖壁外含不凝气体蒸汽凝结传热模型 |
| 4.1 含不凝气体蒸汽在竖直壁面外冷凝传热过程分析 |
| 4.1.1 液膜层传热过程分析 |
| 4.1.2 气相扩散层传热过程分析 |
| 4.2 含不凝气体蒸汽凝结传热模型的建立 |
| 4.2.1 简化假设 |
| 4.2.2 冷凝液膜区平均凝结表面传热系数 |
| 4.2.3 气相扩散层对流传热系数 |
| 4.2.4 气相扩散层凝结传热系数 |
| 4.3 含不凝气体蒸汽凝结传热模型影响因素分析 |
| 4.3.1 液膜波动 |
| 4.3.2 抽吸效应 |
| 4.3.3 混合对流 |
| 4.4 含不凝气体蒸汽凝结传热模型的求解 |
| 4.5 含不凝气体蒸汽凝结传热模型可靠性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 竖壁外含不凝气体蒸汽凝结传热特性实验研究 |
| 5.1 实验系统设计 |
| 5.1.1 混合蒸汽系统 |
| 5.1.2 冷却水系统 |
| 5.1.3 实验部分 |
| 5.1.4 冷凝水系统 |
| 5.1.5 高速摄像系统 |
| 5.1.6 实验数据测量及采集系统 |
| 5.2 实验数据处理 |
| 5.3 实验不确定度分析 |
| 5.4 实验系统可靠性验证 |
| 5.5 凝结形态分析 |
| 5.6 影响凝结特性的因素及规律分析 |
| 5.6.1 不凝气体质量分数的影响 |
| 5.6.2 壁面过冷度的影响 |
| 5.6.3 系统压力的影响 |
| 5.6.4 混合蒸汽入口速度的影响 |
| 5.7 与含不凝气体蒸汽凝结传热模型的对比分析 |
| 5.8 含不凝气体蒸汽凝结传热实验关联式 |
| 5.8.1 现有实验关联式 |
| 5.8.2 新建实验关联式 |
| 5.8.3 与已有关联式的比较 |
| 5.8.4 与实验值的比较 |
| 5.9 本章小结 |
| 第六章 结论及展望 |
| 6.1 主要研究内容 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表学术论文目录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 单相薄膜流动特性研究进展 |
| 1.3 两相降膜流动特性研究进展 |
| 1.4 两相降膜流动传热传质研究进展 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 第2章 VOF模型和OpenFOAM软件 |
| 2.1 VOF模型简介 |
| 2.1.1 自由界面追踪技术 |
| 2.1.2 VOF模型 |
| 2.2 开源软件OpenFOAM |
| 2.2.1 边界条件和初始条件 |
| 2.2.2 网格划分和物性参数 |
| 2.2.3 离散格式和求解控制 |
| 2.2.4 数据后处理 |
| 2.3 模型验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 平板上气液两相逆流流动特性的研究 |
| 3.1 物理模型 |
| 3.2 数学模型 |
| 3.2.1 网格划分 |
| 3.2.2 边界条件和初始条件 |
| 3.2.3 仿真物系及算例 |
| 3.3 仿真结果分析 |
| 3.3.1 表征流体流动特性的参数 |
| 3.3.2 液膜平均厚度 |
| 3.3.3 液膜自由界面轮廓 |
| 3.3.4 液膜自由表面速度 |
| 3.3.5 液膜厚度方向的速度分布 |
| 3.4 液泛现象的研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 波纹板上气液两相逆流流动特性的研究 |
| 4.1 物理模型 |
| 4.2 数学模型 |
| 4.2.1 网格划分 |
| 4.2.2 边界条件和初始条件 |
| 4.2.3 仿真物系及算例 |
| 4.3 仿真结果分析 |
| 4.3.1 表征流体流动特性的参数 |
| 4.3.2 波纹板结构对气液两相流动的影响 |
| 4.3.3 波纹尺寸对气液两相流动的影响 |
| 4.4 实验研究 |
| 4.4.1 实验原理 |
| 4.4.2 实验物系 |
| 4.4.3 实验装置和流程 |
| 4.4.4 仿真结果和实验结果对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 降膜吸收传质实验研究及CFD仿真 |
| 5.1 物理模型 |
| 5.2 数学模型 |
| 5.2.1 浓度方程 |
| 5.2.2 离散格式和求解控制 |
| 5.2.3 初始条件和边界条件 |
| 5.2.4 网格划分和仿真物系 |
| 5.3 传质吸收实验 |
| 5.3.1 实验内容 |
| 5.3.2 实验装置和流程 |
| 5.4 结果与分析 |
| 5.4.1 不同逆向气速下的液相出口浓度 |
| 5.4.2 不同板结构上的气液传质过程的CFD研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 硕士期间发表主要论文 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 流动稳定性研究理论 |
| 1.2.2 非平整基底上流动液膜特性的研究 |
| 1.2.3 受热基底上流动液膜特性的研究 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 非平整基底上加热液膜流动稳定性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 液膜流动研究方法介绍 |
| 2.2.1 理论研究 |
| 2.2.2 数值模拟 |
| 2.2.3 实验研究 |
| 2.3 数学模型的建立 |
| 2.4 控制方程的近似求解 |
| 2.5 液膜表面波的演化特性 |
| 2.5.1 马兰哥尼数对液膜表面波演化特性的影响 |
| 2.5.2 贝克利数对液膜表面波演化特性的影响 |
| 2.5.3 雷诺数对液膜表面波演化特性的影响 |
| 2.5.4 基底波幅对液膜表面波演化特性的影响 |
| 2.6 液膜流动线性稳定性分析 |
| 2.6.1 马兰哥尼数对稳定性的影响 |
| 2.6.2 贝克利数对稳定性的影响 |
| 2.6.3 倾角对稳定性的影响 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 水平非平整基底上液膜表面波演化特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论模型的建立 |
| 3.3 控制方程近似求解 |
| 3.4 数值计算及分析 |
| 3.4.1 马兰哥尼数对液膜表面波演化的影响 |
| 3.4.2 液-气界面毕渥数对液膜表面波演化的影响 |
| 3.4.3 液-固导热系数比对液膜表面波演化的影响 |
| 3.4.4 邦德数对液膜表面波演化的影响 |
| 3.4.5 基底结构对表面波演化的影响 |
| 3.4.6 正弦波纹基底上受热液膜温度分布 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 文献综述 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 有机硅产品的性能及用途 |
| 1.1.2 有机硅单体 |
| 1.1.3 二甲基二氯硅烷水解 |
| 1.1.4 水解反应器 |
| 1.1.5 静态混合器 |
| 1.1.6 降膜流动 |
| 1.2 课题研究的内容及意义 |
| 1.3 创新点 |
| 2 二甲基二氯硅烷浓酸水解工艺及降膜式反应解析塔的开发 |
| 2.1 二甲基二氯硅烷浓酸水解工艺 |
| 2.1.1 研究背景 |
| 2.1.2 浓酸水解工艺 |
| 2.2 降膜式反应解析塔的开发 |
| 2.2.1 设计思路 |
| 2.2.2 设计原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 Kenics型静态混合器的数值模拟 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 湍流模型 |
| 3.3 物理模型 |
| 3.4 方程求解与边界条件 |
| 3.4.1 方程求解 |
| 3.4.2 进出口边界条件 |
| 3.5 网格划分及无关性检验 |
| 3.6 模拟结果 |
| 3.6.1 湍流流场特性 |
| 3.6.2 压降研究 |
| 3.6.3 混合特性 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 板式降膜流动的实验研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验装置与测量方法 |
| 4.2.1 实验系统 |
| 4.2.2 测量系统 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 液体分布器的设计 |
| 4.3.2 最低润湿流率 |
| 4.3.3 液膜厚度的影响因素 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 二维降膜流动的CFD研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 二维降膜流动的物理模型 |
| 5.3 二维降膜流动的数学模型 |
| 5.3.1 多相流建模方法 |
| 5.3.2 控制方程 |
| 5.4 方程求解与边界条件 |
| 5.4.1 方程求解 |
| 5.4.2 边界条件 |
| 5.5 网格划分 |
| 5.6 计算结果与讨论 |
| 5.6.1 液体流量的影响 |
| 5.6.2 表面张力的影响 |
| 5.6.3 板面结构的影响 |
| 5.6.4 流体物性的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
