水平管外水風(fēng)傳熱傳質(zhì)數(shù)值模擬.pdf

1、本文對(duì)水平單管管外水風(fēng)逆流傳熱傳質(zhì)進(jìn)行數(shù)值模擬，考察風(fēng)量和噴淋量對(duì)膜厚、水溫、風(fēng)溫和空氣含濕量的影響，以期為實(shí)驗(yàn)室臺(tái)架實(shí)驗(yàn)和工業(yè)應(yīng)用提供驗(yàn)證和參考。
　　建立了蒸發(fā)式空冷器水平管外水風(fēng)逆流物理模型和傳熱傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型，選取了水平管外水風(fēng)流動(dòng)數(shù)值模擬的模型和方法，采用FLUENT軟件計(jì)算，得到了水風(fēng)逆流情況下管外水膜分布。針對(duì)不同噴淋量、不同風(fēng)速組合工況下的水平管外水風(fēng)逆流進(jìn)行模擬，獲取了水膜吹脫時(shí)的水風(fēng)閾值。在水平管外水風(fēng)逆流布膜均

2、勻情況下計(jì)入傳熱。選取水風(fēng)逆流成膜良好的計(jì)算工況，精確讀取了管外液膜厚度。以水膜厚度為氣液兩相界面，分析在水風(fēng)逆流傳熱情況下管外水膜溫度和空氣溫度隨壁距和環(huán)向角度的變化規(guī)律。在本文研究的范圍內(nèi)，考察了不同工況下水膜表面溫度和壁距5mm處空氣溫度的變化規(guī)律。
　　自編UDF程序，在水平管外水風(fēng)逆流傳熱情況下，計(jì)入水膜蒸發(fā)傳質(zhì)進(jìn)行VOF模擬計(jì)算，管外成膜良好且空氣含濕量變化明顯，與管外傳質(zhì)的實(shí)際情況吻合。在不同環(huán)向角范圍內(nèi)，近水膜處的

3、空氣含濕量和遠(yuǎn)離水膜處的空氣含濕量會(huì)有變化。
　　同一環(huán)向角處，在某一壁距范圍內(nèi)，有傳質(zhì)的徑向分布的空氣溫度低于無(wú)傳質(zhì)的徑向分布的空氣溫度；環(huán)向角小時(shí)，有傳質(zhì)和無(wú)傳質(zhì)情況下的管外徑向分布的溫度趨于一致；隨環(huán)向角的減小，近水膜處的有傳質(zhì)與無(wú)傳質(zhì)的空氣溫度均呈下降趨勢(shì)；遠(yuǎn)離水膜處，有傳質(zhì)與無(wú)傳質(zhì)的空氣溫度變化趨勢(shì)一致，隨環(huán)向角的減小先下降，再上升，后又下降。
　　環(huán)向角θ=15o~90o間，有傳質(zhì)與無(wú)傳質(zhì)的水膜厚度基本相等；環(huán)向