多支管分液聯(lián)箱結構優(yōu)化研究.pdf

1、本文采用數值模擬的方法，利用Fluent中的VOF模型，通過研究工質為R134a的多支管分液聯(lián)箱氣液分離流動性能，對多支管分液聯(lián)箱進行了結構優(yōu)化研究。多支管分液聯(lián)箱是分液冷凝器實現高效傳熱的關鍵部件，其主要作用是在換熱器各管程間實現氣液分離和排出冷凝液體，其工作原理是利用氣液兩相密度差，使得液相在多孔隔板上沉積，通過分布于多孔隔板上的各分液孔將液相排出進入下一管程，同時在隔板上部形成阻汽液膜，使氣相由出口支管排出進入到下游換熱管中，形成

2、高干度傳熱，提高分液冷凝器的整體換熱性能。分液聯(lián)箱作為其中的關鍵部件，既要實現有效排液，又要實現有效阻汽作用，兩者都需要通過結構設計自動實現。
　　本文研究選定典型的換熱器工況，首先研究了實驗聯(lián)箱結構下多支管分液聯(lián)箱內部的氣液分離流動特征，對兩相工質的分布特點、聯(lián)箱出口支管干度的分布特點、聯(lián)箱內的壓力分布和波動特點以及聯(lián)箱出口支管和分液孔的流量分布均勻性進行了分析;然后研究了分液孔孔徑對分液聯(lián)箱各性能參數的影響，最后研究采用聯(lián)箱壁

3、面開槽結構時，槽深對分液聯(lián)箱各性能參數的影響。
　　模擬結果表明:孔徑主要影響聯(lián)箱的排液流動，壁面開槽主要影響聯(lián)箱底部液膜的沉積。排液流動隨孔徑的增大而增強，壁面開槽能夠顯著增加聯(lián)箱底部液膜的沉積。在給定工況下，孔徑和槽深的變化對聯(lián)箱內的壓力分布基本沒有影響。
　　在給定工況下，出口支管的氣相流量分配均勻性不會因孔徑的變化發(fā)生明顯改變，而液相流量分配的均勻性則會隨著孔徑的增大而變好，當孔徑為0.4mm時均勻性最好;當流動達到

4、穩(wěn)定后，各出口支管的氣相流量相對平均值的波動幅度隨著孔徑的增大保持不變，各出口支管液相流量相對平均值的波動幅度則隨著孔徑的增大略有減小或保持不變;在給定工況下，各分液孔的氣相和流量分配均勻性均隨分液孔孔徑的增大而變差。當流動達到穩(wěn)定后，各分液孔的氣相流量相對平均值的波動幅度隨著孔徑的增大而減小，液相流量相對平均值的波動幅度隨著孔徑的增大略有減小，基本保持不變;
　　對于開槽聯(lián)箱結構，在給定工況下，出口支管的氣相流量分配均勻性隨槽深