水平刻槽管壁面液体升膜非线性特性研究

作     者：于海燕 

作者单位：中国海洋大学 

学位级别：硕士

导师姓名：梅宁

授予年度：2008年

学科分类：080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：升膜 非线性 水平刻槽管 传热 

摘      要：本文的主要研究目的是分析非线性项对水平刻槽管壁面升膜形成的影响。对驱动液膜形成的润湿力进行分析,在正交曲线坐标系中,建立含对流项的非线性数学模型,采用级数解法求解升膜速度分布,分析雷诺数对升膜速度的影响,对各个方向上的对流项对升膜速度的影响进行研究,利用空间曲率研究槽道形状对液膜形成的影响以及升膜形成的临界条件。考虑温度场和蒸发作用对升膜形成的影响,建立新的数学模型,来研究蒸发作用对升膜形成速度和厚度的影响。在此理论基础上,采用着色法测量液膜沿周向的爬升速度,同时使用红外热像仪测量水平刻槽管壁面的温度分布,将试验结果与理论计算进行对比分析。 通过研究发现水平刻槽管壁面升膜是在毛细压力和热润湿力的驱动下克服液膜重力自下向上形成的一层覆盖全管表面的液膜。理论计算表明,在低雷诺数情况下,非线性对升膜形成影响不大;增大输入的热流密度有利于升膜形成和蒸发。试验表明,利用升膜相变换热具有强化换热的效果。本课题的研究,对工业中的液体燃烧装置具有引导意义。