換熱面CaSO4結(jié)垢過程的數(shù)值模擬.pdf

1、污垢沉積是換熱器運(yùn)行過程中普遍存在的現(xiàn)象，污垢沉積形成附加熱阻，嚴(yán)重影響了換熱器的性能，造成了巨大的能量浪費(fèi)與經(jīng)濟(jì)損失。污垢種類繁多，形成機(jī)理復(fù)雜。為了對(duì)污垢沉積過程有更深入的了解和掌握，本文采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)方法，以CaSO4過飽和溶液為例，對(duì)析晶污垢在換熱面的沉積過程進(jìn)行了模擬與分析。
　　首先，本文從污垢沉積模型和污垢剝蝕模型兩方面對(duì)污垢模型進(jìn)行闡述，給出了垢層厚度、污垢熱阻的計(jì)算方法和垢層表面溫度的確定方法，以更

2、好理解沉積機(jī)理，為數(shù)值模擬提供基礎(chǔ)。隨后介紹了污垢數(shù)值模擬的經(jīng)典方法“虛擬污垢法”，并針對(duì)其弊端進(jìn)行了改進(jìn)，提出了“非虛擬污垢法”對(duì)污垢結(jié)垢過程進(jìn)行模擬。
　　其次，以CaSO4過飽和溶液作為流動(dòng)工質(zhì)，采用“虛擬污垢法”對(duì)恒熱流工況下的矩形通道內(nèi)污垢沉積進(jìn)行了仿真模擬，通過與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較驗(yàn)證了模型的正確性。分析了結(jié)垢過程中換熱面的沉積速率、剝蝕速率、垢層厚度、污垢熱阻隨時(shí)間的變化規(guī)律，并對(duì)垢層內(nèi)溫度分布進(jìn)行了研究。之后對(duì)熱流密度、