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《武汉工程大学》 2012年
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气泡行为的可视化研究

傅捷  
【摘要】:在石油化工等工业生产过程中广泛的存在着传热的问题,随着全球能源危机的爆发,如何提高传热效率成为人们日益关注的问题。其中,EHD沸腾强化传热正是提高传热效率的方法之一,而研究气泡的生成、生长、脱离、上升和气泡在流体中如何运动等行为是研究EHD沸腾强化传热的基础。如果能够发现影响气泡的生成、生长、脱离、上升过程因素并加以精确的描述,对分析研究EHD沸腾强化传热,提高传热效率有着重要的意义。 本文通过气泡可视化实验装置,分析了气泡周围环境对气泡的形成和上升过程的影响,并且运用数值模拟分析沸腾传热过程中何时产生的单个孤立的气泡。其主要工作如下: (1)通过划分网格、定义边界条件、选择合适的控制方程,建立水箱沸腾加热的模型,结合速度分布图、蒸汽体积比例分布图、压力分布图和温度分布图,分析沸腾传热过程中何时产生的气泡更易于对单个孤立的气泡进行研究。 (2)设计并安装气泡可视化实验装置,通过高速摄像机观察气泡在形成阶段和上升阶段的行为,分析了支柱高度、孔径和电压对气泡长径比、脱离体积、脱离频率和上升速度的影响。当支柱高度一定时,随着电压U增大,气泡的长径比和脱离频率增大,而气泡脱离时的体积减小。当电压相同的时候,注入气泡的孔径越小,气泡的长径比和脱离频率越大,而气泡脱离时的体积越小;当孔径一定时,随着电压U增大,气泡的长径比和脱离频率增大,而气泡脱离时的体积减小。当电压相同的时候,支柱高度越高,气泡脱离时的体积和脱离频率都会变大,而气泡的长径比会变小。在气泡的上升阶段,由于气泡的体积变化的情况不规律,本文只研究了气泡上升阶段的上升速度,在气泡的上升阶段,随着电压U增大,气泡上升的速度也相应增大。
【学位授予单位】:武汉工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TK124

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【参考文献】
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