超聲蒸發(fā)器傳熱性能數(shù)值模擬.pdf

1、化工工藝生產(chǎn)過程中，有效地提高傳熱強(qiáng)度，節(jié)約能源的消耗以及降低生產(chǎn)的運(yùn)行成本等是其重點(diǎn)關(guān)注的問題。而傳統(tǒng)的蒸發(fā)設(shè)備中高耗能、低產(chǎn)率的問題還是普遍存在的。如何對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)成了目前化工生產(chǎn)中亟待解決的問題。本文把超聲波技術(shù)應(yīng)用到蒸發(fā)單元操作中，結(jié)合超聲波技術(shù)和蒸發(fā)技術(shù)的各自特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出新型的蒸發(fā)操作裝置，合理優(yōu)化蒸發(fā)操作工藝，對(duì)其傳熱性能方面進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬分析。
　　本文使用課題組設(shè)計(jì)制造的超聲蒸發(fā)裝置，進(jìn)行了純水的強(qiáng)化

2、傳熱實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了超聲蒸發(fā)器加熱室內(nèi)流場和溫度場的數(shù)值模擬，對(duì)指導(dǎo)超聲蒸發(fā)器的工藝優(yōu)化和技術(shù)改進(jìn)提供參考。得出如下結(jié)論:
　　1)本文選取固定效應(yīng)模型，分別對(duì)進(jìn)料量、蒸發(fā)溫度、功率密度等參數(shù)進(jìn)行了單因素實(shí)驗(yàn)分析，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了單因素的回歸模型的建立，通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)表明回歸模型的準(zhǔn)確性，可用來預(yù)測單因素條件下的傳熱系數(shù)。單因素實(shí)驗(yàn)條件下最佳操作參數(shù)點(diǎn)分別為進(jìn)料量40 L/h，蒸發(fā)溫度70℃，功率密度0.8A。
　

3、　2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中采用均勻設(shè)計(jì)，分析雙因素對(duì)傳熱系數(shù)的影響，建立雙因素條件下最佳實(shí)驗(yàn)操作參數(shù)，并建立了傳熱系數(shù)與操作參數(shù)的回歸方程，提出此回歸方程在實(shí)驗(yàn)條件下的適用性。采用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最佳操作參數(shù)范圍是進(jìn)料量30L/h-55L/h，蒸發(fā)溫度70℃-90℃，功率密度0A-1.2A。
　　3)利用FLUENT軟件進(jìn)行超聲蒸發(fā)器加熱室內(nèi)的傳熱性能的數(shù)值模擬，模擬了管內(nèi)沸騰情況下的流場和溫度場，形象地表征了管內(nèi)沸騰的超聲空化狀態(tài)，對(duì)管內(nèi)壁面剪