多孔介质内幂律流体流动与换热特性实验研究

发布时间：2017-11-30 19:24

  本文关键词：多孔介质内幂律流体流动与换热特性实验研究

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【摘要】：本文对水及PAM溶液流经两种堆积床多孔介质实验段的流动与换热进行了实验研究,两种模型都选用直径相同的铜球颗粒多孔介质固体骨架材料,模型一和模型二分别采用简单立方体堆积和体中心堆积方式进行排列。实验研究不同浓度不同温度下的PAM溶液流经多孔介质的压降随雷诺数的变化,摩擦系数随雷诺数的变化,以及分析不同堆积模型对流动的影响。此外,试验了水及不同浓度的PAM溶液在20℃的入口温度下流经恒热流加热条件下的两种多孔介质介质模型,分析研究多孔介质骨架结构、流体流速、PAM溶液的浓度、热流密度等因素对换热规律的影响。流动实验研究结果表明：在一定雷诺数范围内,PAM溶液流经两种多孔介质模型的压降随雷诺数增大呈二次曲线变化,当雷诺数超过一定数值时,浓度较高的PAM溶液压降随雷诺数变化趋于平缓；对于相同浓度的PAM溶液,随着温度的升高,流经多孔介质的压降逐渐降低；在雷诺数较低的情况下,摩擦阻力系数随孔隙雷诺数的增大呈线性减小的趋势,随着雷诺数的继续增大,摩擦阻力系数随雷诺数的变化逐渐向水平直线过渡。换热实验研究结果表明：多孔介质的局部表面换热系数随着雷诺数的增大而增大,且沿流体流动无量纲长度方向逐渐减小；水在两种多孔介质模型中的换热能力最高,随着PAM溶液浓度的增大,其换热效果逐渐减弱；在流速较低的情况下,多孔介质模型二的综合换热效率较高,当流速超过一定的数值时,模型一的换热能力逐渐高于模型二。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK124

【参考文献】

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1 郁伯铭;多孔介质输运性质的分形分析研究进展[J];力学进展;2003年03期

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本文编号：1240210