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1、蒸汽-水接觸換熱現(xiàn)象在實(shí)際生產(chǎn)中普遍存在,如蒸汽儲(chǔ)熱。汽水換熱特性直接影響其系統(tǒng)運(yùn)行,為了提高其運(yùn)行安全性、熱效率以及經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)竭力研究該過程的換熱特性。
論文利用Fluent14.0模擬得出蒸汽-水直接接觸換熱過程中流體的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)的分布。在此基礎(chǔ)上,研究分析了變蒸汽壓力、初始水溫、充汽高度以及充汽角度等工況對(duì)蒸汽-水直接接觸換熱效果的影響。研究表明:蒸汽壓力越高的工況流體擾動(dòng)越劇烈;相同充汽時(shí)間內(nèi)溫升大但其溫度均勻性
2、較差。初始水溫越低的工況低溫水溫升大但其溫度均勻性較差。充汽管口位于中間位置處時(shí),無量綱溫度以及溫度均勻性指數(shù)值最高且換熱效果最佳;充汽管口位于計(jì)算域下部時(shí)換熱效果優(yōu)于充氣管口位于計(jì)算區(qū)域上部處。充汽角度對(duì)換熱有著雙重影響,其最佳值受實(shí)際裝置和流體物性等眾多因素影響可以確定的是在60°和30°附近位置處換熱效果最好,但其對(duì)溫度均勻性的影響不大。
應(yīng)用響應(yīng)曲面法得到蒸汽壓力、初始水溫、充汽高度、充汽角度四個(gè)影響因素對(duì)無量綱溫度和
3、溫度均勻指數(shù)的影響度;同時(shí)擬合出誤差在2%以內(nèi)的數(shù)學(xué)關(guān)系表達(dá)式。其中無量綱溫度的影響度由高到低依次為:蒸汽壓力、初始水溫、充汽角度、充汽高度。兩影響因素交互作用影響程度由強(qiáng)到弱依次為:充汽高度-充汽角度、蒸汽壓力-初始水溫、初始水溫-充汽高度、初始水溫-充汽角度、蒸汽壓力-充汽高度、蒸汽壓力-充汽角度。各影響因素對(duì)溫度均勻性指數(shù)的影響度由高到低依次為:充汽角度、初始水溫、蒸汽壓力、充汽高度。兩影響因素交互作用影響程度由強(qiáng)到弱依次為:充汽
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