管內插橢球體強化循環(huán)粒子傳熱性能影響研究.pdf

1、換熱管內結垢問題對換熱器換熱性能有很大影響，液固兩相流有較強的除垢防垢及強化傳熱作用。在綜合分析現有多相流應用技術的基礎上，提出管內插橢球體強化液固兩相流技術。本文從理論分析、數值模擬、實驗研究與應用幾個方面分析了管內插橢球體對液固兩相流流動及除垢防垢的影響，論文主要由以下內容構成。
　　首先，分析了換熱器強化傳熱及除垢防垢技術的研究和應用現狀，對多相流強化傳熱技術的國內外研究應用現狀、數值模擬方法和實驗測試手段等進行了總結，提出

2、本課題及研究方法。
　　其次，介紹了液固兩相流基本理論，對液固兩相流中連續(xù)相及離散相的計算模型及控制方程進行了介紹，并對離散相的求解過程、運動方程、湍流擴散模型及磨損模型進行了介紹。
　　第三，采用Fluent軟件針對管內插橢球體對管內流場、傳熱性能、阻力性能、磨損量及磨損均勻性進行了模擬，根據前期工作確定的模擬參數做三因素（流體流速、橢球體長短軸比值、橢球體安裝間距）、三水平的計算，對流場、阻力性能、磨損量及磨損均勻性進行

3、綜合分析，并通過正交因素法對螺旋結構參數進行分析和優(yōu)化，通過綜合性能評價得出了較優(yōu)組。
　　第四，通過自主搭建的自循環(huán)流態(tài)化換熱器實驗平臺，以及根據模擬參數購置的內插橢球體和顆粒，實驗研究了內插橢球體結構參數、工藝參數對強化傳熱及除垢防垢性能的影響。
　　綜合數值模擬和實驗研究發(fā)現：管內插橢球體使得管內流體呈分散螺旋流動，使得流體直接沖擊管壁面。同時固相顆粒隨流體沖擊管壁面，大大增加了顆粒與管壁的碰撞機率，破壞了流動邊界層和