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竖壁冷态降液膜流动统计特性实验研究

原子能科学技术 2012年第6期46卷 674-678页

作者：韦胜杰宋建胡珀杨燕华上海交通大学核科学与工程学院上海200240 海军工程大学核能科学与工程系湖北武汉430033

对冷态降液膜在大平板上的流动特性进行了实验研究,运用电容式精密测微仪测定垂直降液膜的厚度,考察了在无蒸发情况下雷诺数对降液膜厚度和流量对液膜覆盖率的影响规律,得到平均膜厚经验关系式,并认为液膜在达到临界膜厚后,随流量增加... 详细信息

对冷态降液膜在大平板上的流动特性进行了实验研究,运用电容式精密测微仪测定垂直降液膜的厚度,考察了在无蒸发情况下雷诺数对降液膜厚度和流量对液膜覆盖率的影响规律,得到平均膜厚经验关系式,并认为液膜在达到临界膜厚后,随流量增加只会使覆盖率增大而厚度几乎不变,发现同流量下接触角较小的平板上液膜覆盖率较大。

关键词：降液膜膜厚覆盖率

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竖壁降液膜流动纵向及水平发展规律研究

原子能科学技术 2013年第2期47卷 213-217页

作者：韦胜杰殷煜皓胡珀杨燕华上海交通大学核科学与工程学院上海200240

采用高频率电容式测厚仪测量并分析了降液膜膜厚和波动的统计规律,得到了降液膜沿竖直大平板流动平均膜厚经验关系式,发现了液膜流动的横向扩展和纵向发展规律。结果表明,降膜在竖直发展2.6m后可能已基本充分发展。

关键词：降液膜膜厚波动流动发展

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竖直平板上层流降液膜表面波特性的实验研究

动力工程学报 2015年第1期35卷 50-54页

作者：刘梅王松岭李晓恩吴正人华北电力大学经济与管理学院河北保定071003 华北电力大学能源动力与机械工程学院河北保定071003

基于自主设计的平板降液膜流动实验台，分析了层流状态下竖直平壁上表面波在空间域和时间域上的演化过程，利用高速摄像机阴影成像法在Re为600～1300下，对表面波形态、波速和频率等流动特性进行了实验研究，并在实验测量的基础上结合Ma... 详细信息

基于自主设计的平板降液膜流动实验台，分析了层流状态下竖直平壁上表面波在空间域和时间域上的演化过程，利用高速摄像机阴影成像法在Re为600～1300下，对表面波形态、波速和频率等流动特性进行了实验研究，并在实验测量的基础上结合Matlab图像处理深入分析了表面渡波速和频率等统计特征．结果表明：孤立波波速与Re具有线性正相关性，波速的变化范围也随Re的增大而增大，而孤立波频率与Re和沿程距离呈弱相关；通过Matlab编程得到实验中孤立波频率在7～13Hz内波动．

关键词：降液膜孤立波阴影成像法 Matlab图像处理

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竖直降液膜流动在反应工程中的应用

化工进展 2014年第10期33卷 2528-2534页

作者：陈世昌马建平张先明陈文兴浙江理工大学纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室浙江杭州310018

竖直元件上的降液膜流动由于具有传热传质系数高、气液接触面积大和表面更新速度快等优点,因而在化工和聚合反应工程上有着广泛应用。本文综述了竖直降膜元件上液膜流动的实验研究、理论分析和数值模拟,分别介绍了低黏流体降液膜流动在... 详细信息

竖直元件上的降液膜流动由于具有传热传质系数高、气液接触面积大和表面更新速度快等优点,因而在化工和聚合反应工程上有着广泛应用。本文综述了竖直降膜元件上液膜流动的实验研究、理论分析和数值模拟,分别介绍了低黏流体降液膜流动在气体吸收与化学反应等方面的应用和高黏流体降液膜流动在涂覆与聚合物脱挥等聚合物加工中的应用情况。总结表明,目前对于低黏流体在竖直元件上的降液膜流动研究已较为成熟,而高黏流体降液膜流动的大部分研究仅着重于其成膜性能上。最后分析了降液膜流动的研究趋势,指出涉及热质传递与化学反应耦合的高黏流体在竖直结构上的降液膜流动是今后的重点研究对象。

关键词：降液膜流动不稳定性传热传质聚合反应工程

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降液膜流动稳定性的同伦分析方法

降液膜流动稳定性的同伦分析方法

作者：李林汉华北电力大学

学位级别：硕士

沿竖壁垂直下降的薄液膜流动在核反应堆冷却、工业制冷、化工生产等工业领域都有着大量的实际应用，因此液膜流动的稳定性一直是人们研究的热点。针对恒温壁面降液膜流动的速度边界层方程组的相似方程，选取适当的线性算子和初始猜测解... 详细信息

沿竖壁垂直下降的薄液膜流动在核反应堆冷却、工业制冷、化工生产等工业领域都有着大量的实际应用，因此液膜流动的稳定性一直是人们研究的热点。针对恒温壁面降液膜流动的速度边界层方程组的相似方程，选取适当的线性算子和初始猜测解来构造零阶同伦方程，利用同伦分析方法得到降液膜发展段的长度与雷诺数、运动粘度系数和重力加速度之间的关联表达式。针对恒温壁面降液膜流动的换热边界层方程组的相似方程，选取适当的线性算子和初始近似解来构造零阶同伦方程，利用同伦分析方法得到温度边界层长度与雷诺数、运动粘度系数、普朗特数和重力加速度之间的关联表达式。

关键词：降液膜发展段边界层方程相似方程同伦分析方法

垂直管内不同物性降液膜流动的实验研究与应用

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实验室研究与探索 2015年第2期34卷 34-37页

作者：刘璐陈琴珠王学生范宇华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

通过实验比较不同物性的液体在不同管径的换热管中的成膜流动情况,得到一种根据物性及工况条件选择换热管径的有效方法.不同配比的乙二醇水溶液有不同的密度、黏度及表面张力等物性,以此溶液为实验液体,进行垂直管内降膜冷模实验.观察... 详细信息

通过实验比较不同物性的液体在不同管径的换热管中的成膜流动情况,得到一种根据物性及工况条件选择换热管径的有效方法.不同配比的乙二醇水溶液有不同的密度、黏度及表面张力等物性,以此溶液为实验液体,进行垂直管内降膜冷模实验.观察记录不同流量下管内液膜流动稳定性,综合考虑液膜厚度等因素,选取最佳液膜流动状态.引入一个与黏度、表面张力、管内液膜流速有关的无量纲参数A,发现A值在（8.8～10.2）＆#215;10-2范围内时,管内液膜流动稳定、膜厚均匀、厚度适中.实践应用证明：根据A值范围选取换热管管径的方法是可行的.此方法为设计降膜式热交换器时选择管径提供了一种简便的新思路.

关键词：垂直管物性降液膜

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垂直降液膜的流体力学研究

垂直降液膜的流体力学研究

作者：赵婵天津大学

学位级别：硕士

本文建立了竖直管中气液并流条件下降液膜流动的二维模型，以水和空气为介质，采用多相流方法，在流体力学软件FLUENT求解器中进行数值求算，对降液膜的波动、液膜的流体力学特征、恒定壁面温度下的传热分段进行了研究。降液膜流动过... 详细信息

本文建立了竖直管中气液并流条件下降液膜流动的二维模型，以水和空气为介质，采用多相流方法，在流体力学软件FLUENT求解器中进行数值求算，对降液膜的波动、液膜的流体力学特征、恒定壁面温度下的传热分段进行了研究。降液膜流动过程中，液膜有不同的波动特征，通过模拟总结了不同气液相雷诺数下的流型，在不同高度处主要有：滴状流、层流、层流-湍流和波状湍流，入口区主要为较平滑的层流，小振幅高频率波动;发展区以层流-波状流为主;稳定区液膜波以大振幅波为主，大振幅波之间有小振幅波。对于液膜波动和液膜表面速度以及壁面剪切力的关系进行了分析，最后考察了表面张力和气液接触角对液膜波动的影响。对液膜速度分布研究发现，液膜内速度类似抛物线形分布，平滑液膜内速度分布与Nusselt预测一致，而波动液膜中速度的最大值并未出现在液膜表面。气液界面处液膜速度分为x、y方向矢量，对于流动不同区域液膜表面的两个方向的速度进行了分析。随着入口距离的增加，壁面剪切力由无规律到周期性波动，波动频率增加。气相雷诺数对于壁面剪切力无影响，但随着液相雷诺数的增加，剪切力随之增加。对稳定区剪切力的模拟值与Nusselt预测值进行比较，模拟值小于理论预测值。对于层流和湍流液膜厚度进行研究，分别得出了无量纲液膜厚度关系式。恒定壁面温度时，入口区液膜中温度迅速升高达到稳定;发展区液膜中温度缓慢上升后保持稳定;在稳定区液膜中温度呈现螺旋式持续上升。对液膜表面温度研究发现，壁面温度增加，液膜表面温度增加;液膜表面温度与液膜波动呈现相反的趋势;在液膜较为平滑的底层，液膜温度反而比波动部分的温度高。对于液膜内的温度分布进行无量纲分析，发现与壁面距离大于一定值后温度几乎不再受到壁面温度的影响。对于入口区、发展区、稳定区的传热系数、主体温度分别进行了分析，发现具有不同特征。当入口液膜采用脉冲速度时，传热系数增大8%以上。

关键词：降液膜液膜波动液膜速度壁面剪切力液膜厚度传热

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水平螺旋槽管壁面降液膜传热特性的研究

水平螺旋槽管壁面降液膜传热特性的研究

作者：武雅洁中国海洋大学

学位级别：硕士

本文从理论上探求小流量液体在水平螺旋槽管外壁面形成覆盖全表面的液膜和增强传热的机理,为海水湿法脱硫和管式高效传热传质元件的工程应用奠定理论和技术基础,对降低排污指标以改善微型燃烧器燃烧过程等方面也有重要的指导意义。本文... 详细信息

本文从理论上探求小流量液体在水平螺旋槽管外壁面形成覆盖全表面的液膜和增强传热的机理,为海水湿法脱硫和管式高效传热传质元件的工程应用奠定理论和技术基础,对降低排污指标以改善微型燃烧器燃烧过程等方面也有重要的指导意义。本文利用流体力学的基本原理,同时考虑薄液膜的表面张力和重力的影响,建立了小流量液体在水平螺旋槽管外壁面形成降液膜的流动和强化传热的数学模型,得到了流动速度和液膜厚度的解析解,进而分析了在蒸发、冷凝时槽道表面几何形状对液膜厚度分布的影响以及多头螺旋槽管发生流体掺混时的液膜厚度分布。据此设计槽道几何形状,使得液体在管表面得到最大程度的润湿,以形成有效的强化传热液膜分布。此外,对壁面液膜分布所导致的传热强化及其原因也进行了理论分析。研究表明,流体液膜在沿螺旋槽向下流动的过程中,在槽道边缘附近液膜厚度较薄,而在槽道谷底附近液膜厚度较厚;槽道表面几何形状对液膜厚度的影响非常明显,在浅槽范围内,槽道越深,开槽数目越多,则强化传热效果就越好;冷凝时的液膜厚度分布特别均匀,变化幅度也不大;多头螺旋槽管和单头螺旋槽管相比,由于相邻槽道间流体的相互掺混,液膜厚度分布更薄更均匀;液膜的平均努谢尔特数沿着槽道螺旋线的法向横截面方向的分布情况完全是由液膜的流动和传热特性所决定的。课题的研究成果已应用于微型燃烧器的油膜燃烧并进行了设计和试验研究,结果不仅提高了燃烧效率,而且改善了燃烧器的各项排污指标,达到了节能环保的要求。

关键词：水平螺旋槽管传热特性降液膜液膜厚度分布

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竖管内蒸发降液膜流动的不稳定性分析

原子能科学技术 2001年第5期35卷 406-410页

作者：杜小泽吴少融姜胜耀王补宣清华大学核能技术设计研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084 清华大学热能工程系北京100084

引入能量分析方法 ,探讨流动的惯性力、气液界面和管壁界面上的表面张力对波动薄液膜的作功机制 ,从物理上解释随液膜流动雷诺数及扰动波长的增加以及液膜波动加剧的规律。分析表明

关键词：降液膜不稳定性分析流动蒸发降液膜蒸发传热