《橫管降膜過程中流型轉換及滯後現象的研究》是依託大連理工大學,由牟興森擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：橫管降膜過程中流型轉換及滯後現象的研究
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：牟興森
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
橫管降膜傳熱器被廣泛套用於化工、製冷、石油冶煉、海水淡化和食品加工等諸多領域。本項目針對橫管降膜過程中的流型轉換問題，以實驗研究為主要手段，以探討如滯後現象為側面切入點，引入實驗流體物性和實驗條件，深入討論橫管降膜過程中流型變化的過程機理、內在規律和影響因素。從本質上揭示流動過程中特殊現象的產生原因和影響機理，進而探討各因素在流態變化中的影響因子，以此為依據，構建科學可靠的流型量化判定標準。此外，還將建立複雜不平衡力勢下的流動過程本構方程，提出準確的數值計算方法，搭架物理模型。在此基礎上，分析流動過程中的巨觀現象和微細現象驅動因素的動態演化理論過程，提出流態和微細現象與動力學參數間的非線性作用規律和物理機理。以期為發展更為高效的橫管降膜蒸發器提供必要的理論依據和設計指導。
結題摘要
橫管降膜傳熱器被廣泛套用於化工、製冷、石油冶煉、海水淡化和食品加工等諸多領域。本項目針對橫管降膜過程中的流型轉換問題，以實驗研究為主要手段，通過選取特定物性的流體，改變噴淋密度、管徑、管間距等實驗參數，以高速攝像為主要數據採集方式，結合前期學者們的研究結果，確定了較為準確的流型判定準則。基於大量的實驗數據，建立了可準確模擬流動過程的數值模型，利用數值分析將實驗過程中間斷的數據點補全成為連續規律曲線，剖析了橫管降膜過程中流型轉換巨觀和微觀過程，深入探討了流型轉換的主要因素和內在機理。構建了科學可靠的複雜不平衡力勢下的流動過程本構方程，提出了流態和微細現象與動力學參數間的非線性作用規律和物理機理。針對流動過程中的滯後現象，開展了特定的實驗研究，探尋到了滯後現象出現的原因和規律，對其各影響因素見的因次關係進行了量化分析。此外，在實驗中發現了此前未預料到的特殊物理現象，包括滑移液滴出現、跳躍、非融合運動、飛濺和液膜空洞的產生與消弭，在橫管降膜流動過程的進一步研究中將針對這些特殊現象開展指向性研究。本項目完成了任務書中的既定任務，為橫管降膜的流動進一步研究提供了必要的理論依據，相關的流動資料庫和流型判定模型，為發展更為高效的橫管降膜蒸發器鋪墊了理論基礎和設計指導。
