切应力协同下受热过冷层流液膜的破断特性

针对界面切应力协同下受热过冷层流液膜流动的破断过程,建立了不同气液流向下的临界液膜厚度和最小润湿量的理论模型,分析了不同驱动力作用下,接触角、流体温度、界面切应力和壁面热流密度对液膜破断特性的影响.研究表明:临界液膜厚度和最小润湿量均随壁面热流密度的增加而增大;重力驱动下的接触角影响在不同热流密度下有所不同,流体温度在不同驱动力下对最小润湿量的影响截然相反;同向切应力驱动下临界液膜厚度和最小润湿量随切应力增加而减小;在重力和切应力协同驱动下,同向切应力对最小润湿量的影响与重力和切应力所起作用的相对大小有关,反向切应力使得临界液膜厚度和最小润湿量有所增大.

界面切应力和重力驱动下受热过冷薄膜的破断模型研究

液膜破断过程的内在机理受流体物性、流动状态和界面边界条件的影响而有所不同。针对界面切应力和重力驱动下的受热过冷液膜性破断过程,基于控制体内的力平衡方程,建立了受热过冷液膜破断力平衡模型,模型包含了滞止压力、重力、表面张力、切应力、热毛细力和蒸汽压力的影响。在重力驱动、重力和切应力协同驱动和切应力驱动下,分别推导出层流和紊流的临界液膜厚度和最小润湿量的理论关系式,为分析受热过冷液膜的破断特征提供了一种可借鉴的理论模型。

低温多效海水淡化系统单效传热性能分析

以法国Sidem公司日产万吨的低温多效蒸发海水淡化装置为参考,对其中一效两管程结构划分计算单元,假定一根传热管由10个计算单元组成。对第一管程一列76根内径为24 mm的铝黄铜管进行传热计算,通过热平衡方程计算传热系数、喷淋密度、蒸汽干度及海水盐度。传热系数范围为2273.4~3518.3 W/(m^2·K)。通过力平衡法计算临界液膜厚度。分析表明:传热系数随管排数的增大而减小,与传热管内蒸汽干度成正比;液膜厚度随传热管内蒸汽干度减小而增大,海水盐度变化趋势与液膜厚度相同;烧干可能发生的位置为第二管程第一排传热管蒸汽出口和第一管程最后一排蒸汽进口部分。