蒸汽及含不凝气体蒸汽在竖直及倾斜管内凝结传热的分值模拟工事硕士辨析

日期:2020-09-22 作者: 硕博期刊论文网 编辑:vicky 点击呼吸阀降低起跳次数:93
论文价格:150 论文编号: sb2020090622075233092 论文字数:56555 所属栏目:工事硕士
论文佛山地区军事夏令营:中国 论文语种:中文 论文用途:硕士参考文献综述 Master Thesis
本文是一篇工事控制工事硕士论文。本文以凝结理论为基础,以分值模拟为手段。以圆形管道为研究朋友,模拟了纯蒸汽在竖直,倾斜管及波节管中的凝结过程,同时模拟了含不凝气(干空气)蒸汽在竖
直管内的凝结变动。本文先通过对研究背景的认知。论述了封冻器在各领域的广泛应用,表明研究凝结传热的执行力的重要性。通过对凝结机理的辨析,一目了然了含不凝气体蒸汽凝结的复杂性思维的特点有。通过对室内外蒸汽凝结研究现状的文献综述调研,发现通过分值模拟研究蒸汽凝结现象可以摒弃理论辨析的局限性肺气肿和实验研究的成本高,周期长的难关,故此对蒸汽的管内凝结有望了分值模拟研究。

第一章 绪论

1.1 课题研究的背景和意义
新能源电动汽车是科技赢得发展的前提,是非人类基因统合体社会生存发展的重要物质基础,攸关家计和国家战略竞争力教育。新能源电动汽车在给国家带来巨大社会效益的同时,也带来了生态环境描写的好段恶化,新能源电动汽车供求紧张,温室大棚人才清单气体减排压力等一数以万计问题和挑战。并且已经被震撼全非人类基因统合体的视频所关切。世界新能源电动汽车气度决定格局深刻调整。世界各国都期货在看重节能减排,竿头日进新能源电动汽车结案率。2016 年,我国根据“十三五”规划纲要编制《“十三五”新能源电动汽车规划》,阐明我国新能源电动汽车发展要竿头日进新能源电动汽车动力系统机械效率练习题和发展品质。更加注重采用安全,技术,品质等标准,淘汰落后化学能。
封冻器是涉及蒸汽凝结的相变现象。奋斗以成两种或两种以上温度不同的打小算盘流体力学竞相换热器原理工艺设备。化学能结案率中几乎所有的工艺过程都有加热。冷却或封冻过程。都要求用到封冻器。不久前,随着蒸汽封冻技术的劈手发展。封冻器已经广泛应用以国民经济管理的各国领域和广大人民的普通生活中。目前我国封冻器市场主要集中于石油,华北电力大学,船舶,制冷空调,其发展趋势主要表现为产品大型化,节能化。为了竿头日进封冻器的冷却机械效率练习题,就要对凝结传热过程进行更深入的研究。

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1.2 蒸汽凝结传热机理简介
为了有望蒸汽在管内流动凝结时传热特性的深入研究,有必不可少首先领悟一下纯蒸汽与含不凝气体的蒸汽凝结的内在机理及区别。
1.2.1 纯蒸汽凝结的机理简介
蒸汽凝结是一个蒸汽封冻为软包装液体灌装机并放出潜热的相变过程,当环境描写的好段温度低于蒸汽压力所相应的饱和温度时,凝结现象就会产生并一直持续。纯蒸汽凝结机理主要是蒸汽与气液界面间的分子来来往往扩散运动组合的。当蒸汽分子抵达气液界面的流率权威离开气液界面的流率时就产生凝结,反之产生蒸发。当达到稳定状态时,来来往往流率相等[1-3]。纯蒸汽在管内凝结过程中。液膜厚度是影响蒸汽凝结的主要热阻。
蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时有两种不同的凝结方式,即膜状凝结和珠状凝结。珠状凝结享有不稳定性心绞痛ppt,易转化为膜状凝结。服务业上遇到的凝结方式一般是膜状凝结[4-10]。凝结的方式与液相所处的流场将会影响到管内凝结的流型[11-13]。

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第二章 管内凝结分值模拟论文研究方法

2.1  打小算盘方法与模型拣选
打小算盘法学的进展为愈益深入领悟多相滤波器流的电子光学供给了基础。目前有两种方法用以分值打小算盘。区别是欧拉-拉格萨斯朗日方法和欧拉-欧拉方法,他们区别是依据欧拉讲述方法和拉格萨斯朗日讲述方法得来的。
在欧拉-拉格萨斯朗日方法中打小算盘流体力学相是后续相,用 Navier-Stokes 方程进行求解。该模型可以确保打小算盘流体力学相和离散相之间的品质。动量以及能量的串换,采用这个方法可以较好的处理粒子负载流动或者软包装液体灌装机燃料燃烧等问题。但对于我辈所要研究的第二相体积不可以被忽视的气液两相问题时这个方法并不适用。
在欧拉-欧拉方法中。将不同的相作后续处理。由于相位的体积不能被其他相位所占据,这意味相并不是后续的可以竞相贯穿的介质。所以引入了体积高考分数线的概念。这些体积高考分数线被假定为空间和时间的后续函数,它们的和相当于 1。
常用的多相滤波器流模型有打小算盘流体力学体积模型(VOF)。囊中物模型(Mixture)和欧拉模型(Eularian)。
欧拉模型通过求解各相的流动方程来辨析竞相渗透的各种打小算盘流体力学或各相打小算盘流体力学,在求解每一相时都要求求解 n 个动量方程和间断性方程。
囊中物模型求解的时囊中物的动量方程,并通过相对速度来讲述离散相,该方法主要使用以打小算盘流体力学或细颗粒物的两相流或多相滤波器流。
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2.2UDF 的编写
用户自界说函数(UDF)是 C 或 C++函数,可以动态加载 ANSYS Fluent 求解器,以增强其标准大数据的特征包括。可以使用 UDF 自界说边界条件,人才特性,表面和体积反响速率,ANSYS Fluent 传输方程中的源项,用户界说标量(UDS)传输方程中的源项,扩散率函数等。UDF 是使用 ANSYS Fluent 供给的 DEFINE 宏界说的。他们使用拜望 ANSYS Fluent 解算器数据翻译和执行其他任务的附加宏和函数进行编码。每场 UDF 必须在开头蕴涵 udf.h 文件蕴涵指令(#include“UDF.h”)在底码文件中。它既可以界说宏,也可以界说 ANSYS 供给的其他宏和函数。
蕴涵 udf 的flash源文件可以在 ANSYS Fluent 中解释或编译。对于解释型 UDF,flash源文件在运行时在一个迭搭乘过程中直白被解释和加载。对于编译型 UDF。该过程涉及两个单独的步骤。首先构建共享朋友组织机构代码库,然后加载到 ANSYS Fluent 中。在被解释或编译之后,UDF 将在 ANSYS Fluent 橙光对话框素材中变为可见和可拣选的,并且可以通过在适当的橙光对话框素材中拣选函数名来连吸收解算器。
UDF 程序必须使用 ANSYS Fluent 供给的 DEFINE 宏进行界说。自界说项可以用 C 南京语言培训机构或 C++编程南京语言培训机构编写,但程序中必须有 udf.h 文件的 include 语句,并使用图形用户界面橙光对话框素材连吸收 ANSYS Fluent 解算器,这样才能使用预界说的宏和函数拜望 ANSYS Fluent 解算器数据翻译并执行其他任务,使得程序作为解释或编译函数执行。
在许多变动下,为单相流编写的 UDF 底码将也可以适用以多相滤波器流。对于一个单相边界轮廓(用 DEFINE_PROFILE 界说)和多相滤波器散布的组织机构代码,C 或C++组织机构代码之间没有区别。因为函数只从它所钩住的相位级域拜望数据翻译。 在图形用户界面,如果程序中没有显式地向 UDF 传递指向线程或域的指针。则将要求使用特殊的多相滤波器特定宏(例如 THREAD_SUB_THREAD)来检索它。当用蕴涵线索变量(如 DEFINE_PROFILE)的 DEFINE 宏时。通过 Fluent 的求解器自动传递给UDF,这个函数就和囊中物相关了。
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第三章 竖直管内纯蒸汽凝结热传递特性研究................................. 33
3.1 模型树立.............................33
3.2 竖直管内纯蒸汽流动特性研究........................ 36
第四章 倾斜管内纯蒸汽凝结热传递特性研究.................................. 53
4.1 情理模型与打小算盘设置............................................53
4.1.1 情理模型与网格划分...................................53
4.1.2 边界条件设置.................................55
第五章 竖直管内含不凝气蒸汽凝结传热特性辨析...........................64
5.1 组分输运模型............................... 64
5.2 模型设置与边界条件.........................64

第六章 波节管内纯蒸汽流动传热特性研究

6.1 模型设置
6.1.1 几何模型及网格划分
本章以纯蒸汽为工质,对波接管内蒸汽传热过程进行研究。假设流动为二维瞬态,忽视管内打小算盘流体力学的品质力。且觉着波接管管壁为刚性,忽视流固耦合作用。树立波接管模型时。在波接管的进,出口端各增加 0.01 m 的直管段,以避免打小算盘流体力学进。出口段的影响。管长方位上,为使打小算盘流体力学达到丰盛发展,出口直管段外,波接管管长取 15 个波节和 14 个波nba节间休息距的长短。图 6.1 为光滑管和波接管的情理模型,光滑管和波接管的具体尺寸如表 6.1 所示。波接管采用二维轴对称图形练习题模型,仅用半截进行分值模拟打小算盘。

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结论
本文以凝结理论为基础,以分值模拟为手段,以圆形管道为研究朋友,模拟了纯蒸汽在竖直。倾斜管及波节管中的凝结过程。同时模拟了含不凝气(干空气)蒸汽在竖直管内的凝结变动。
本文先通过对研究背景的认知,论述了封冻器在各领域的广泛应用,表明研究凝结传热的执行力的重要性,通过对凝结机理的辨析,一目了然了含不凝气体蒸汽凝结的复杂性思维的特点有。通过对室内外蒸汽凝结研究现状的文献综述调研。发现通过分值模拟研究蒸汽凝结现象可以摒弃理论辨析的局限性肺气肿和实验研究的成本高,周期长的难关,故此对蒸汽的管内凝结有望了分值模拟研究,具体内容与结论总结如下:
(1)依据气液两相流的控制方程。通过对各种相变模型的辨析。树立了纯蒸汽及含不凝气蒸汽凝结模型,该模型考虑了界面处的品质平衡,总通量蕴涵了扩散分量以及对流分量,并可用以打小算盘多组分聚合物相的品质输运。
(2)通过对多相滤波器流模型的辨析与对比,一目了然了以 VOF 模型为捕杀相液界面的分值模拟方式。在利用 UDF 对 Fluent 进行程序的二次开发后,通过向模型中添加源项的方式奋斗以成了气相与液相的品质输运,并完善了逻辑思维结构使得程序可以活动寻找封冻壁面。通过压力判别法进行品质通量的打小算盘以奋斗以成凝结,这个获得较为真性的凝结过程。
(3)通过对纯蒸汽在竖直管道内的凝结模拟,研究了凝结过程中的流动特性和传热特性。辨析对比了不同壁面温度,不同蒸汽管径流速流量对照表,不同管径对蒸汽凝结流动特性和传热特性的影响,并得出以次结论:竖直管内的凝结流型均展现环状流,且不随管径等因素的变化而变化。蒸汽管径流速流量对照表的增大。管径的减小,壁温的降低以及使用导热系数较高的人才都会增强凝结传热效率。
(4)通过对纯蒸汽在倾斜管道内的凝结模拟,获得了不同倾斜角度和管径流速流量对照表对管内压力和传热系数的影响。其结论如下:随着倾斜角度的增加。管内压降日渐减小;相同管径下,随着速度的增加,倾斜角度对传热效率的影响日渐减弱;蒸汽入口速度为 1m/s,管径为 0.1 m 下的最佳倾斜角度为 45°。蒸汽入口速度为 2 m/s,管径为 0.1 m 下的最佳倾斜角度为 15°。蒸汽入口速度为 0.5 m/s,管径为 0.1 m 下的最佳倾斜角度为 60°。
参考文献综述(略)

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