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汽液固三相流可视化研究及无因次建模

孙冰峰  
【摘要】:汽液固三相循环流化床换热器将循环流态化技术与传热相结合,能够起到良好的防、除垢和强化传热作用,具有广阔的应用前景。然而汽液固三相流动沸腾系统内部流体运动情况是非常复杂的,因此本文将运用可视化技术对汽液固三相流化床蒸发器加以研究。 本实验建立了一套汽液固三相自然循环流化床蒸发器,采用透明玻璃管镀膜加热,其可视化部分包括加热管和循环管。应用CCD图像测量和处理系统,并编制了相应的图像处理软件,采用高精度的铂电阻测温传感器对热模条件下汽液固三相自然循环流化床内部的固体颗粒流动及分布,液固两相及汽液固三相传热进行了研究,得出了循环流化床中固体颗粒浓度和速度以及相应的传热效果随热通量和固体颗粒加入量等操作变量的变化规律。 在本文中采用多种固体颗粒进行三相流化床传热情况的研究,考察了不同颗粒对三相流化床传热效果的影响。但是,目前有关该系统的研究主要集中在定性分析上,而有关建立模型方面的研究报导很少,而本文对这方面进行了定量分析,在大量实验的基础上建立了无因次的汽液固三相传热模型,结果表明模型值与实验值基本一致,最大偏差ε_(max)=±10.9%。


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