低溫冷凝可視化實驗裝置設計與豎壁冷凝過程模擬研究.pdf

1、大規(guī)模工業(yè)氣體應用促進空氣分離設備向大型化發(fā)展，空分能耗問題變得日益突出?？辗株P鍵設備主冷凝蒸發(fā)器中氮氣冷凝側的傳熱與流動存在較大的優(yōu)化提高的空間，其中蘊含的機理性問題即低溫流體冷凝。低溫流體冷凝是指在低溫溫區(qū)（120K以下）發(fā)生的冷凝現(xiàn)象，低溫流體與常規(guī)室溫流體的物性存在顯著差異，導致低溫冷凝存在很多特性。而要準確而深入地探究翅片微小通道內的冷凝兩相流動過程，必須掌握其流型信息，這就需要借助先進的可視化手段。低溫冷凝的研究在我國基本處

2、于空白階段，其實驗的難點在于低溫下絕熱密封條件苛刻，以及溫度和壓力的準確測量。
　　為此本文設計搭建了國內外首個可研究豎壁等結構表面低溫冷凝過程的可視化試驗裝置，冷凝實驗段采用帶光窗的刀口法蘭密封，實現(xiàn)了低溫高壓可視化裝置的可拆密封，并可拆卸更換冷凝表面，以研究各種尺寸、結構及材料的豎壁表面及翅片通道內的冷凝過程。經(jīng)初步測試，實驗裝置運行穩(wěn)定，真空性能良好，漏熱影響較小，使用高速攝像機可清楚地觀察到氮的冷凝流動現(xiàn)象。豎壁冷凝的實驗