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文檔簡介
1、本文針對超聲波在媒介中傳播時產(chǎn)生的聲空化現(xiàn)象,分析了產(chǎn)生空化所需的空化閾值及超聲波作用下空化泡的動力學行為,并指出聲空化過程中產(chǎn)生的高溫、高壓及強壓力脈沖是聲空化強化傳熱傳質(zhì)的根源?! β暱栈瘡娀匀粚α鱾鳠釂栴}進行了系統(tǒng)的實驗研究。實驗中測量并研究有無聲空化作用時液體溫度、加熱表面溫度及傳熱系數(shù)的變化,旨在研究聲空化參數(shù)對自然對流傳熱的影響。同時,對聲空化強化自然對流傳熱的物理機制和行為進行了分析與討論。研究結(jié)果表明:聲空化對自然
2、對流傳熱有顯著強化作用,空化強度及空化方向是影響聲空化強化自然對流傳熱的重要因素。超聲空化引起的聲沖擊波促使流體的宏觀湍動,改變水平圓管周圍的流場,同時,聲沖流直接沖擊固體壁面,使固液界面邊界層減薄,減小了固液間對流傳熱的表面熱阻,從而強化自然對流傳熱。 以水平銅管的大空間飽和核態(tài)沸騰傳熱為例,對聲空化作用下核態(tài)沸騰傳熱過程所表現(xiàn)出來的宏觀物理行為進行了實驗研究。研究發(fā)現(xiàn):聲空化對核態(tài)沸騰起始區(qū)域的強化率最大,隨熱流密度的增加,強化
3、率逐漸減小;當熱流密度不變時,強化率隨空化強度的增加而增大。在實驗研究的基礎(chǔ)上,以均質(zhì)沸騰汽泡動力學為出發(fā)點,從汽泡的力平衡和熱平衡兩方面分析聲空化對汽化核心、汽泡生成、長大及脫離的影響?! β暱栈瘡娀瘽B透脫水過程中的質(zhì)量傳遞問題進行實驗研究,分析物料脫水率和溶質(zhì)增加率隨溶液濃度、空化強度、物料厚度、作用時間段及時間的變化規(guī)律,研究聲空化對不同物料滲透脫水過程中質(zhì)量傳遞的影響。同時揭示聲空化強化滲透脫水過程中質(zhì)量傳遞的物理機制和行為
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