液膜沿倾斜板流动与传热实验研究

发布时间：2022-02-25 04:44

　　降膜流动被广泛应用在人们的生产、生活中。对下降液膜的研究工作仍在不断进行,其中,液膜流态、液膜波动、液膜厚度以及液膜传热仍需要进一步的研究。本文对倾斜板下降液膜的流动和传热特性进行实验研究,旨在进一步研究液膜特性,并对下降液膜在海水淡化中的应用提供一定的理论依据。本文通过影像法研究倾斜铜板上下降液膜的流动,用CCD（charge coupled device）相机拍摄观测液膜流态,分析液膜流态随雷诺数和液膜下降倾角的改变情况。使用MATLAB处理拍摄图像,对液膜的波动进行分析,结果表明:倾斜板上下降液膜表面,波纹形状分布随机,波长沿流动方向减小,且波长随液膜下降倾角的增大而减小。运用白光共焦测位仪测量倾斜铜板上下降液膜的膜厚,总结膜厚变化规律,分析雷诺数和液膜下降倾角对液膜波动幅度和平均膜厚的影响,结果表明:倾斜铜板上任一点处膜厚随时间不断变化,平均膜厚沿流动方向逐渐减小;下降液膜波动幅度随雷诺数和液膜下降倾角的增大而增大,平均膜厚随雷诺数的增大而增大,随液膜下降倾角的增大而减小。对倾斜壁面下降液膜的传热特性进行实验研究,总结液膜局部传热系数沿流动方向的分布规律,分析热流密度、液膜初始... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 液膜的研究现状
        1.2.1 液膜的流动特征研究
        1.2.2 液膜的波动特征研究
        1.2.3 液膜的传热特性研究
    1.3 本文研究内容
2 液膜流态及波动实验研究
    2.1 实验系统
        2.1.1 水循环系统
        2.1.2 观测系统
    2.2 实验方案及误差分析
        2.2.1 实验方案
        2.2.2 实验误差分析
    2.3 测量结果与液膜流态分析
        2.3.1 不同时刻液膜流态分析
        2.3.2 液膜流态随雷诺数变化情况分析
        2.3.3 液膜流态随液膜下降倾角变化情况分析
    2.4 液膜波动研究
        2.4.1 液膜上波纹形状研究
        2.4.2 液膜上波纹波长研究
    2.5 本章小结
3 液膜膜厚实验研究
    3.1 实验系统
        3.1.1 水循环系统
        3.1.2 测量系统
    3.2 实验方案及误差分析
        3.2.1 实验方案
        3.2.2 实验误差分析
    3.3 测点处液膜厚度分析
        3.3.1 膜厚随时间变化规律
        3.3.2 垂直方向液膜速度变化分析
        3.3.3 液膜波动幅度研究
    3.4 液膜平均厚度分析
        3.4.1 实验板上液膜厚度分布情况
        3.4.2 雷诺数对平均膜厚的影响
        3.4.3 液膜下降倾角对平均膜厚的影响
    3.5 本章小结
4 下降液膜传热特性实验研究
    4.1 实验系统
        4.1.1 水循环系统
        4.1.2 电加热系统
        4.1.3 实验板的设计
        4.1.4 测量系统
    4.2 实验方案,数据处理及误差分析
        4.2.1 实验步骤及参数汇总
        4.2.2 数据处理方法介绍
        4.2.3 实验误差分析
    4.3 实验结果分析
        4.3.1 热流密度对局部传热系数的影响
        4.3.2 液膜初始温度对局部传热系数的影响
        4.3.3 液膜盐度对局部传热系数的影响
        4.3.4 液膜厚度对局部传热系数的影响
        4.3.5 液膜平均传热系数的影响因素分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
附录A 主要符号表
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]小推力液体火箭发动机沉降型液膜冷却液膜长度研究[J]. 兖立文,许坤梅,王慧洁.  军民两用技术与产品. 2016(17)
[2]倾斜波动壁面上液膜表面波演化特性的影响[J]. 吴正人,刘梅,刘秋升,宋朝匣,王思思.  物理学报. 2015(24)
[3]竖直平板上层流降液膜表面波特性的实验研究[J]. 刘梅,王松岭,李晓恩,吴正人.  动力工程学报. 2015(01)
[4]垂直下降液膜波动特性实验研究与谱分析[J]. 臧丽叶,田瑞峰,刘晓一,孙兰昕.  原子能科学技术. 2014(11)
[5]气液并流垂直液膜流动的数值模拟[J]. 许松林,赵婵.  天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2014(12)
[6]喷雾冷却技术及其在电子冷却领域的应用[J]. 钟泽民,刘妮,黄千卫,余宏毅,由龙涛.  电子元件与材料. 2013(10)
[7]液膜技术在液化石油气脱硫中的工业应用[J]. 刘石.  化工管理. 2013(14)
[8]液膜内冷与辐射外冷发动机室压上限的研究[J]. 张其阳,王兵,张会强,胡博文.  推进技术. 2013(06)
[9]竖直平板水膜表面波演化行为实验研究[J]. 宋建,胡珀,韦胜杰,于意奇,杨燕华.  原子能科学技术. 2012(07)
[10]水平管降膜蒸发器传热系数空间分布[J]. 沈胜强,梁刚涛,龚路远,牟兴森,刘瑞,刘晓华.  化工学报. 2011(12)

博士论文
[1]低温多效蒸发海水淡化系统热力性能分析与优化研究[D]. 周士鹤.大连理工大学 2016
[2]机载闭式喷雾冷却系统性能实验及特性研究[D]. 王瑜.南京航空航天大学 2016
[3]水平管外海水降膜流动与蒸发传热过程研究[D]. 陈学.大连理工大学 2015

硕士论文
[1]竖直运动热源壁面喷雾冷却液膜流动及传热研究[D]. 邓如应.武汉科技大学 2016
[2]液体火箭发动机推力室结构与冷却设计[D]. 张其阳.清华大学 2012
[3]降膜式液液快速混合反应器的流场模拟[D]. 柳斐斐.青岛科技大学 2011



本文编号：3643766