超聲空化對(duì)強(qiáng)化換熱效果影響的研究.pdf

1、超聲波具有高效、清潔、環(huán)保的特點(diǎn)，在社會(huì)生活中的許多方面得到廣泛應(yīng)用。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，主要研究了換熱器內(nèi)超聲空化效應(yīng)對(duì)換熱管換熱效果的影響，并應(yīng)用場(chǎng)協(xié)同理論對(duì)換熱管內(nèi)速度場(chǎng)與溫度場(chǎng)的協(xié)同程度進(jìn)行分析，同時(shí)采用綜合性能系數(shù)指標(biāo)對(duì)各換熱管的換熱效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
　　首先，本文對(duì)圓管、橫紋管、波節(jié)管以及波紋管建立相關(guān)的物理模型和數(shù)學(xué)模型，并分析和比較了標(biāo)準(zhǔn)的k-?模型、RNG k-?模型、Realizable k-?模型的優(yōu)缺

2、點(diǎn)，針對(duì)所研究的換熱管內(nèi)流體流動(dòng)的具體情況，指出選擇標(biāo)準(zhǔn)的k-?湍流模型存在的優(yōu)勢(shì)，以及采用有限差分法進(jìn)行數(shù)值求解計(jì)算。
　　其次，應(yīng)用Fluent軟件對(duì)不同工況下各換熱管內(nèi)的換熱效果進(jìn)行數(shù)值模擬，計(jì)算得出各換熱管內(nèi)努塞爾數(shù)、場(chǎng)協(xié)同數(shù)、綜合性能系數(shù)隨雷諾數(shù)的變化關(guān)系以及努塞爾數(shù)、場(chǎng)協(xié)同數(shù)沿局部管長的變化情況，通過對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)：在沒有超聲波作用的情況下，各換熱管的努塞爾數(shù)、場(chǎng)協(xié)同數(shù)、綜合性能系數(shù)均隨雷諾數(shù)的增大而增大；在換熱方面，橫

3、紋管的換熱能力最強(qiáng)，波紋管次之，圓管最差，并且橫紋管內(nèi)速度場(chǎng)與溫度場(chǎng)的協(xié)同程度較好，綜合性能指標(biāo)較高。
　　最后，對(duì)超聲空化作用機(jī)理、超聲空化動(dòng)力學(xué)模型、空化數(shù)的概念及物理意義、空化泡崩潰時(shí)的最高溫度和最大壓力進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，重點(diǎn)模擬了超聲空化效應(yīng)對(duì)各換熱管換熱效果的影響。研究了在超聲空化作用下超聲波頻率、超聲波聲壓幅值以及空化泡的多少對(duì)換熱效果帶來的影響，并應(yīng)用超聲空化方面的有關(guān)知識(shí)從理論方面對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析，比較了在有無超聲空