水平管降膜蒸发管间流动形态及两相流动特性研究

发布时间：2021-11-24 07:46

　　在海水淡化领域,低温多效蒸发技术作为三大主流技术之一,以其运行温度低、传热效率高、结垢少、安全性能高等优点被研究者广泛关注,该项技术的核心设备水平管降膜蒸发器也得以快速发展。本文主要针对水平管降膜蒸发器的管间流动形态与两相流动特性进行理论分析与实验研究。本文首先对水平管降膜流动管间流动形态进行研究,搭建降膜实验台并进行观察,划分管间流动形态并探讨内在机理,分析影响管间流动形态的因素最终建立流动形态判断准则。通过流动形态观测发现随着喷淋密度的增大,管间流动形态依次出现滴状、滴柱状、柱状、柱帘状与帘状,其中柱状流的形态最稳定且持续范围最广。通过研究流动形态转变临界雷诺数的影响因素发现,临界雷诺数几乎不受管材影响;管间距对临界雷诺数影响较大,随着管间距增大,临界雷诺数呈现上升趋势;管径的增加使临界雷诺数稍有增大。其次,针对管间流动的滞后现象与影响流动的重要参数分离长度进行实验分析。结果表明,滞后现象出现在每个流动阶段,且喷淋密度越大,滞后区间越大;液柱分离长度实验值在理论值附近波动,实验值随温度升高而升高。在实际运行时,水平管降膜蒸发器内横向气流会造成管间流体偏移,导致液膜分布不均甚至无法形... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

海水淡化主要技术其中，低温多效蒸发法（本文主要研究方法）、多级闪蒸法、反渗透法为目前主流海水淡化技术[7]，已有了完备的工业技术与相关产业链，以下是三种主流技术方化学分离法离子交换法水合物

燕山大学工学硕士学位论文-4-会造成部分液滴飞溅，影响液膜分布进而影响传热效率。图1-2所示两根水平管间的流动是以“柱状流”形式存在，该流动形态形态稳定，液膜厚度适中，存在范围广泛，一般作为水平管降膜蒸发器应用的主要流动形态[11]。图1-2水平管降膜蒸发示意图水平管降膜蒸发器广泛应用于各行业，作为一种典型制冷蒸发器装置，其技术原理如图1-3所示，图中可以看出，水平管降膜蒸发器主要由布液器、蒸发通道、排气通道和回油管路组成[12]。具体工作原理为制冷剂经过节流后，通过制冷剂入口1进入蒸发器中，在布液管2作用下均匀布液至水平管束5，通过降膜流动落至底部，并在此过程中有部分制冷剂吸热蒸发，气体沿排气通道3自下而上流动，通过蒸气出口4离开蒸发器进入压缩机，未蒸发的制冷剂通过回油管路6回送至压缩机内。图1-3制冷用水平管降膜蒸发器原理图用于海水淡化领域水平管降膜蒸发器原理与制冷降膜蒸发器相同，原理图如图

燕山大学工学硕士学位论文-4-会造成部分液滴飞溅，影响液膜分布进而影响传热效率。图1-2所示两根水平管间的流动是以“柱状流”形式存在，该流动形态形态稳定，液膜厚度适中，存在范围广泛，一般作为水平管降膜蒸发器应用的主要流动形态[11]。图1-2水平管降膜蒸发示意图水平管降膜蒸发器广泛应用于各行业，作为一种典型制冷蒸发器装置，其技术原理如图1-3所示，图中可以看出，水平管降膜蒸发器主要由布液器、蒸发通道、排气通道和回油管路组成[12]。具体工作原理为制冷剂经过节流后，通过制冷剂入口1进入蒸发器中，在布液管2作用下均匀布液至水平管束5，通过降膜流动落至底部，并在此过程中有部分制冷剂吸热蒸发，气体沿排气通道3自下而上流动，通过蒸气出口4离开蒸发器进入压缩机，未蒸发的制冷剂通过回油管路6回送至压缩机内。图1-3制冷用水平管降膜蒸发器原理图用于海水淡化领域水平管降膜蒸发器原理与制冷降膜蒸发器相同，原理图如图


本文编号：3515538