鹽水降膜與空氣逆流直接接觸傳熱傳質(zhì)數(shù)值研究.pdf

1、為了適應(yīng)目前全球性的水資源緊缺狀況，針對(duì)火電廠這個(gè)耗水大戶中的冷卻塔進(jìn)行節(jié)水研究。深入探討冷卻塔中氣液兩相接觸過(guò)程的傳熱傳質(zhì)機(jī)理，效率和影響因素，進(jìn)而分析節(jié)水機(jī)理，對(duì)冷卻塔進(jìn)行節(jié)能改造。
　　為此，本文以VOF模型為基礎(chǔ)建立了兩相流動(dòng)模型，并在模型建立中充分考慮了界面剪切力和表面張力對(duì)實(shí)際流動(dòng)的影響，提出了兩個(gè)重要的動(dòng)量源項(xiàng)?？紤]液膜厚度的變化，分析了液相入口速度，板面形式，氣相流速對(duì)液膜厚度和流場(chǎng)的影響。得到了不同狀況下液膜流型

2、圖，可以直觀的分析各因素對(duì)液膜流動(dòng)的影響。
　　在流場(chǎng)模型的基礎(chǔ)上建立了兩相接觸傳熱和傳質(zhì)模型，充分考慮界面處水蒸發(fā)造成的質(zhì)量傳遞以及由此產(chǎn)生的潛熱傳遞，提出質(zhì)量源項(xiàng)和能量源項(xiàng)。通過(guò)模擬計(jì)算分析了不同板面形式，不同空氣入口濕度時(shí)的顯熱和潛熱傳遞情況。研究發(fā)現(xiàn)粗糙板與光滑板相比由于氣液流動(dòng)接觸時(shí)間變長(zhǎng)且流場(chǎng)擾動(dòng)增強(qiáng)，傳熱也明顯增強(qiáng)。但是兩相間傳質(zhì)稍微減弱。為了驗(yàn)證本文計(jì)算的準(zhǔn)確性，將模擬結(jié)果所得傳熱系數(shù)與Chun和Seban關(guān)聯(lián)式比

3、較，證明了本文計(jì)算方法的可行性。結(jié)合本文計(jì)算結(jié)果，擬合得到Nu*準(zhǔn)則數(shù)，充分考慮了氣相中水蒸氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)傳質(zhì)和傳熱的影響。
　　根據(jù)純水降膜與空氣的傳熱傳質(zhì)計(jì)算，選擇最佳的板面形式和液相流速模擬了不同濃度的鹽水降膜與逆流空氣接觸的傳熱傳質(zhì)情況。分析了鹽水與純水傳熱傳質(zhì)的差異，以及鹽水入口濃度對(duì)熱質(zhì)傳遞的影響，結(jié)果表明鹽水與純水相比界面水的蒸發(fā)量減少，相應(yīng)的換熱量也減少，并且隨鹽水濃度的增加水的蒸發(fā)量減少的更多，這也就說(shuō)明了鹽水冷卻