液氮-水相變傳熱傳質(zhì)特性分析與實驗研究.pdf

1、本課題研究低溫液體與水直接接觸所發(fā)生的流動與相際傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象。低溫液體噴入水中為浮力射流，但由于這一過程中低溫液體產(chǎn)生液一氣相變，浮升力的突變和氣相的可縮性大大增加此問題的難度。本文采用數(shù)值模擬和實驗研究相結(jié)合的方法，分析影響此氣一液一液相互混合大脈動紊流的傳熱及流動的關(guān)鍵因素，提出描述此時傳熱和流動過程的基本概念和方法。 本文分析了常壓和超臨界壓力下低溫液體與水的傳熱傳質(zhì)過程特性，低溫液體在常壓下氣化時氣泡的劇烈運(yùn)動以及流體自

2、身的流動引起周圍環(huán)境水的較大擾動，強(qiáng)化了傳熱并對液體流型以及生存距離產(chǎn)生影響。而在超臨界水壓下，由于流體的一些物性呈奇異性變化，影響了流體的傳熱、傳質(zhì)性能，并影響液體的生存距離。本文依據(jù)傳熱學(xué)中的基本理論，建立了適合水壓為常壓和超臨界壓力下的低溫液體．水傳熱傳質(zhì)數(shù)理模型，并首次采用Fluem軟件作了數(shù)值模擬，得出低溫液體的生存距離和溫度場及濃度場，氣液氮混和流的生存距離遠(yuǎn)大于常壓下氣液氮混和流的生存距離。此模型可描述各種低溫液體在不同的