高粘流體在折流板上的降膜流動.pdf

1、高粘流體既包含牛頓流體又包含非牛頓流體。由于流體粘度較大，導(dǎo)致其流動困難。即使對于非牛頓流體，在速度較小時，依然可視為牛頓流體處理。
　　目前研究較多的是低粘度的牛頓流體，對于高粘流體的研究較少。為了了解高粘流體在流動過程中的流場及其波動性，進而掌握高粘流體的傳熱傳質(zhì)特點，本文以水溶性硅油作為介質(zhì)，通過實驗和計算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamic，CFD）模擬，對其在折流板上的降膜流動過程中的速度分布

2、，膜厚，表面更新頻率等進行了研究。
　　本文首先設(shè)計實驗裝置和流程，通過實驗對高粘流體的降膜流動過程進行研究。實驗中借助激光多普勒測速儀（LDA或LDV），可得到流體內(nèi)部各點的瞬時速度。根據(jù)計算機顯示信號，可得到液膜厚度。實驗首先研究了液體流量、粘度對膜厚的影響，并回歸出經(jīng)驗公式。接著研究降膜高度和橫向位置對膜厚分布的影響。在研究速度分布過程中，首先驗證平均速度隨時間的變化，確保在不同時間段內(nèi)測量的速度保持一致。接著，在距板面不同

3、距離處，分別測量了流動方向、板寬方向的速度分布，并得到較為合適的測量位置。在該位置處的不同流量和不同粘度下，分別測量了沿膜厚方向的速度分布。將測得結(jié)果與Nusselt理論值比較，發(fā)現(xiàn)膜厚和速度的實驗值均較Nusselt理論值大。最后得到在一定流量和粘度下的液膜表面更新速率。
　　運用CFD模擬高粘流體在折流板上的流動情況。邊界條件均與實驗條件一致。分別比較在不同流量和粘度下，在第三塊折流板上的膜厚和平均速度。在各個位置上的速度沿膜