含不凝性氣體的蒸汽冷凝數(shù)值模擬.pdf

1、本文旨在研究含不凝性氣體蒸汽的冷凝換熱情況。分別以豎壁和電站凝汽器為研究對(duì)象，建立模型并編制計(jì)算程序，通過(guò)求解數(shù)學(xué)模型獲得流場(chǎng)不凝性氣體、冷凝量、局部換熱系數(shù)等分布特征。
　　首先，建立含不凝性氣體的蒸汽在豎直壁面上的層流膜狀冷凝兩相流模型。模型包括凝結(jié)液體的質(zhì)量、動(dòng)量、能量守恒方程以及蒸汽一不凝性氣體混合物的質(zhì)量、動(dòng)量、能量、組分守恒方程。先對(duì)控制方程組進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，再采用有限體積法推導(dǎo)離散的代數(shù)方程式，通過(guò)調(diào)用REFPROP

2、軟件計(jì)算流體的局部物性參數(shù)，使用TDMA求解代數(shù)方程組，得到液膜厚度、冷凝質(zhì)量流量隨入口蒸汽濃度的變化規(guī)律等。
　　然后，建立含不凝性氣體的蒸汽在豎直壁面上的層流膜狀冷凝單相流模型。忽略凝結(jié)液體對(duì)流場(chǎng)的影響，并假設(shè)僅在貼壁第一層網(wǎng)格發(fā)生冷凝，通過(guò)UDF添加源項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)FLUENT軟件對(duì)蒸汽冷凝相變的模擬。模擬結(jié)果與兩相流模型吻合良好，從而驗(yàn)證了單相流模型的可行性。
　　最后，建立含不凝性氣體的蒸汽在凝汽器管束區(qū)域的層流膜狀冷凝