水平管外水風傳熱傳質數值模擬.pdf

1、本文對水平單管管外水風逆流傳熱傳質進行數值模擬，考察風量和噴淋量對膜厚、水溫、風溫和空氣含濕量的影響，以期為實驗室臺架實驗和工業應用提供驗證和參考。
　　建立了蒸發式空冷器水平管外水風逆流物理模型和傳熱傳質數學模型，選取了水平管外水風流動數值模擬的模型和方法，采用FLUENT軟件計算，得到了水風逆流情況下管外水膜分布。針對不同噴淋量、不同風速組合工況下的水平管外水風逆流進行模擬，獲取了水膜吹脫時的水風閾值。在水平管外水風逆流布膜均

2、勻情況下計入傳熱。選取水風逆流成膜良好的計算工況，精確讀取了管外液膜厚度。以水膜厚度為氣液兩相界面，分析在水風逆流傳熱情況下管外水膜溫度和空氣溫度隨壁距和環向角度的變化規律。在本文研究的范圍內，考察了不同工況下水膜表面溫度和壁距5mm處空氣溫度的變化規律。
　　自編UDF程序，在水平管外水風逆流傳熱情況下，計入水膜蒸發傳質進行VOF模擬計算，管外成膜良好且空氣含濕量變化明顯，與管外傳質的實際情況吻合。在不同環向角范圍內，近水膜處的

3、空氣含濕量和遠離水膜處的空氣含濕量會有變化。
　　同一環向角處，在某一壁距范圍內，有傳質的徑向分布的空氣溫度低于無傳質的徑向分布的空氣溫度；環向角小時，有傳質和無傳質情況下的管外徑向分布的溫度趨于一致；隨環向角的減小，近水膜處的有傳質與無傳質的空氣溫度均呈下降趨勢；遠離水膜處，有傳質與無傳質的空氣溫度變化趨勢一致，隨環向角的減小先下降，再上升，后又下降。
　　環向角θ=15o~90o間，有傳質與無傳質的水膜厚度基本相等；環向