交界面剪切力对倾斜扁平管内蒸汽凝结影响的CFD模拟

针对倾斜扁平管内的湍流蒸汽,考虑交界面剪切力,建立蒸汽凝结的CFD模型。在一根实验样管上（长宽高尺寸：2600 mm×3 mm×50 mm,倾斜角：60°）,对比管内平均凝结传热系数和蒸汽凝结率的CFD解与实验值,验证模型的有效性。计算不同蒸汽入口流速下的交界面剪切力值,发现剪切力的大小由蒸汽入口流速决定,其数值随蒸汽流动持续递减。对剪切力对蒸汽凝结影响进行CFD模拟,发现,剪切力增大管内局部凝结传热系数,减小蒸汽凝结质量;在0～0.8 m管段,剪切力明显破坏了重力对液膜的累积,削薄了液膜厚度,但从1.0 m到蒸汽出口,液膜厚度由重力控制,剪切力的影响可忽略不计;剪切力迫使液膜加速流动,其加速作用0～0.2 m管段表现突出。