蒸汽流动与凝结仿真模型研究
【学位单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位年份】:2015
【中图分类】:TL353.13
【部分图文】:
蒸汽层流膜状凝结示意图
δ δq图2.1 单相流体边界层问题示意图得到流场和温度场的控制方程组[52]如下:0u vx y + = (2-10)22u u 1dP uu vx y dx yνρ + = + (2-11)22T T Tu vx y Cp yλρ + = (2-12)单相边界层理论的求解由Blasius H.率先完成求解,经过近百年的发展,单相边界层对流换热问题的求解方法有级数解解法、差分数值计算法、积分方程解法、相似解法和奇异摄动法等。边界层研究方向则有:在任意(非)正交坐标系下,由轴对称、平面二维问题向三维问题发展;开始逐渐考虑边界层的高阶效应,如“部分抛物型”边界层理论[56]。本节整理了单相流体层流对流换热问题的控制方程组(2-10)~(2-12)的推导过程,为下面蒸汽层流凝结过程中引入数学方程做铺垫。2.2 单相层流控制方程组在蒸汽层流膜状凝结中的应用2.1.1 饱和蒸汽层流膜状凝结过程简介实际中蒸汽在冷壁面上的凝结过程大都是含不凝性气体的混合气体相变换热过程,
非线性偏微分方程组(2-13)~(2-17)的完整求解。2.3 物理模型及坐标系如图2.4所示,假定无限空间中存在以一定速度竖直向下流动的干饱和蒸汽,空间中存在一个水平冷却管。来流蒸汽以恒定速度U∞竖直向下垂直掠过水平冷却管道,管道外壁面温度恒定且为wT ,饱和蒸汽温度为sT 。蒸汽在温度较低的壁面上凝结,从水平管上部滞止点A(后面简称点A)开始沿水平管圆周方向向下运动。如图2.4所示,由于蒸汽和凝结液沿水平管两侧的向下运动以及流动中换热过程的条件是相同的,两侧流体在水平管底部滞止点B(后面简称点B)处汇集。考虑到凝结液的流动速度很小,且质量流量不大
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本文编号:2816919
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