循環(huán)流化床換熱器中的流動、傳熱和防、除垢研究.pdf

1、汽液固三相循環(huán)流化床換熱器具有良好的防、除垢和強化傳熱的作用,具有廣闊的應用前景.該文從實驗研究與應用、理論和數(shù)值模擬幾方面深入研究汽液固三相自然循環(huán)流化床換熱器中的流動、傳熱與防、除垢問題.論文主要內(nèi)容如下:首先,總結(jié)與綜述了循環(huán)流化床換熱器的發(fā)展及其研究狀況,對多相流強化傳熱和防、除垢技術(shù)的研究現(xiàn)狀、測試手段及其數(shù)值模擬方法進行了簡要的概括,并提出了該文的研究思路與方案.其次,建立了一套新型的汽液固三相自然循環(huán)流化床蒸發(fā)器,采用透明

2、鍍膜加熱技術(shù).其可視化部分既包括上行床,也包括下行床.采用CCD圖象測量和處理系統(tǒng),并編制了相應的圖象處理軟件,對加熱狀態(tài)下汽液固三相自然循環(huán)流化床內(nèi)部的固體顆粒流動及分布,液固兩相及汽液固三相傳熱與流型進行了研究.得出了循環(huán)流化床中固體顆粒濃度、速度以及相應的傳熱系數(shù)隨熱通量和固體顆粒加入量等操作參數(shù)的變化關(guān)系.第三,介紹了多相流數(shù)值模擬的數(shù)學物理基礎(chǔ),并簡要分析了數(shù)值計算的一般方法,提出了該文數(shù)值模擬的思路.第四,從流體力學和計算傳

3、熱學的角度出發(fā),建立了液固兩相流動傳熱模型,模型中考慮了固體顆粒與流體的相互作用及其對流動與傳熱的影響,同時首次提出了兩相湍流普蘭特數(shù)的概念.由模型計算結(jié)果可知,固體顆粒的加入使流體的湍流程度增強,強化了傳熱,降低了壁溫.由模型計算的傳熱系數(shù)與實驗數(shù)據(jù)的偏差為9.6％.最后,將汽液固三相流強化傳熱和防、除垢技術(shù)應用到中藥浸取液的蒸發(fā)濃縮中.以更年安中藥浸取液為工質(zhì),進行了小試和中試研究,驗證了該技術(shù)在這一新的應用領(lǐng)域中的可行性.小試結(jié)果