汽液固三相流的CCD可視化研究.pdf

1、汽液固三相循環(huán)流換熱器具有良好的防、除垢和強(qiáng)化傳熱的作用,在各工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景.但是,目前對該系統(tǒng)的流動、強(qiáng)化傳熱、以及防除垢機(jī)理的研究尚有不足之處,這與該系統(tǒng)本身比較復(fù)雜和已有的研究多是在不透明的設(shè)備中進(jìn)行等因素有關(guān).該文采用CCD測量和圖像處理技術(shù)對汽液固三相自然循環(huán)流動沸騰系統(tǒng)進(jìn)行了可視化研究.該文在總結(jié)了多相流強(qiáng)化傳熱和防除垢技術(shù)的研究現(xiàn)狀、測試手段及其圖像處理方法研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,提出了該文的研究思路與方法.該文利用一

2、套采用透明膜電加熱的汽液固三相自然循環(huán)流沸騰蒸發(fā)裝置系統(tǒng)為實驗臺,在自行開發(fā)的CCD測量和圖像處理軟件及硬件系統(tǒng)以及片光源系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,對熱模情況下的汽液固三相自然循環(huán)流內(nèi)部的分散相的流動及分布情況,汽液固三相流傳熱特性等進(jìn)行了研究.結(jié)果表明:固含率的軸向分布具有波動的特性,而且隨熱通量的逐漸增加先增加后減小,隨固體顆粒加入量的增加而增加.在液固兩相區(qū)內(nèi),固體顆粒的徑向分布規(guī)律是管壁附近多而管中心少,而在汽液固三相區(qū),其分布規(guī)律恰恰相反

3、.固體顆粒的軸向速度的軸向分布也是波動的,軸向速度隨熱通量的增加而增加,而固體顆粒對其影響是多方面的.無論是軸向、徑向固含率還是固體顆粒的徑向速度都是隨時間波動的.汽液固三相流動沸騰傳熱系數(shù)隨熱通量和固體顆粒加入量的增加而增加,是汽液兩相流動沸騰傳熱系數(shù)的1.5-2倍.在該文中初步討論了流化床中的汽含率、液含率以及汽泡速度等隨操作參數(shù)的變化規(guī)律.并根據(jù)實驗結(jié)果,將漸進(jìn)模型和表面更新機(jī)理結(jié)合起來,建立了汽液固三相流動沸騰傳熱系數(shù)模型.模型