脈動(dòng)流場(chǎng)下波壁管內(nèi)質(zhì)量傳遞強(qiáng)化的影響因素分析.pdf

1、高效低耗的傳質(zhì)傳熱裝置在生物、化工等領(lǐng)域里的反應(yīng)器以及換熱器的設(shè)計(jì)當(dāng)中有著非常廣泛的應(yīng)用。如何在較低流速條件下獲得較高的質(zhì)熱傳遞速率便成為應(yīng)用中的一個(gè)突出問題。作為質(zhì)熱傳遞設(shè)備的基本單元，許多研究者對(duì)各種二維和三維流路進(jìn)行了研究。相對(duì)于二維流路中定常流、脈動(dòng)流以及三維流路中的定常流這些已廣泛用于工程實(shí)踐的成熟的研究結(jié)果，三維流路中尤其是伴有反向流的脈動(dòng)流還沒有詳細(xì)的探究。本研究旨在立足前人的研究基礎(chǔ)上，擬采用電化學(xué)方法和可視化法，通過實(shí)

2、驗(yàn)闡明三維波壁管內(nèi)脈動(dòng)流動(dòng)的操作參數(shù)對(duì)傳遞特性的影響，特別關(guān)注伴有反向流的情況。從而優(yōu)化傳遞過程，為工程應(yīng)用打基礎(chǔ)。本文的主要內(nèi)容如下： 第一章主要對(duì)前人的研究成果進(jìn)行了回顧。并將國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者的研究進(jìn)行總結(jié)。已有的研究表明在定常流場(chǎng)下二維和三維流路內(nèi)的研究結(jié)果比較成熟，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值模擬比較吻合；在脈動(dòng)流場(chǎng)下，二維流路的研究比較充分，但三維流路的研究成果較少。 第二章主要介紹了測(cè)試系統(tǒng)的組成以及本研究中所用的電化學(xué)法和

3、流動(dòng)可視化法的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)方法，其中流動(dòng)可視化采用了通過光控照相機(jī)記錄下的鋁微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡來顯示流動(dòng)情況的鋁塵法，質(zhì)量傳遞速率采用電化學(xué)方法。 第三章給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過固定凈流動(dòng)雷諾數(shù)Re<,s>，振動(dòng)分率P和振動(dòng)頻率St這三個(gè)操作參數(shù)中的任意兩個(gè)得出另一參數(shù)對(duì)質(zhì)量傳遞強(qiáng)化因子E的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明質(zhì)量傳遞強(qiáng)化因子E在中等凈流動(dòng)雷諾數(shù)下最大，而在較低和較高的凈流動(dòng)雷諾數(shù)下則減小；在振動(dòng)分率P≤1時(shí)變化不顯著，當(dāng)P<1時(shí)，在本