動(dòng)力型熱管內(nèi)R134a流動(dòng)沸騰過程的特性研究.pdf

1、針對動(dòng)力型熱管內(nèi)兩相流沸騰過程復(fù)雜未知，實(shí)驗(yàn)復(fù)現(xiàn)性差的問題，本文搭建了動(dòng)力型熱管兩相流沸騰傳熱實(shí)驗(yàn)裝置，對水平管內(nèi)R134a工質(zhì)沸騰傳熱過程的壓降特性及對流換熱系數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并將獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與前人總結(jié)的壓降、對流換熱系數(shù)計(jì)算關(guān)聯(lián)式進(jìn)行了對比分析，研究表明：兩相流實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Muller-Steinhagen-Heck壓降關(guān)聯(lián)式的積分值吻合較好，誤差在±10％以內(nèi)；當(dāng)干度大于0.1時(shí)Mohseni關(guān)聯(lián)式所得對流換熱系數(shù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有

2、較好一致性，誤差在±10%以內(nèi)，但在干度小于0.1時(shí)存在較大偏差，部分誤差已超30%，為此重新擬合了干度小于0.1時(shí)的對流換熱系數(shù)計(jì)算關(guān)聯(lián)式。
　　本文建立了水平管內(nèi)兩相流沸騰傳熱過程的數(shù)理模型，利用VOF多相流模型對水平管內(nèi)R134a氣液兩相流流動(dòng)沸騰過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究表明：采用Fluent軟件中VOF多相流模型同時(shí)添加Lee模型對圓管內(nèi)無過冷的R134a工質(zhì)沸騰相變過程進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)，Lee模型中r值影響氣泡的產(chǎn)生、液體

3、的過熱度，其大小應(yīng)通過數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)共同確定，其主要影響因素為工作介質(zhì)種類與熱流密度大小。
　　針對Fluent中的VOF模型模擬兩相流流動(dòng)沸騰換熱時(shí)偏差較大的問題，本文提出了一種改進(jìn)的VOF模型，該改進(jìn)模型能夠有效克服由于汽液兩相共用一個(gè)動(dòng)量方程而帶來的計(jì)算偏差，且合理考慮了沸騰換熱機(jī)理，可更為準(zhǔn)確地模擬氣液兩相流流動(dòng)沸騰過程的壓降梯度，其壓降梯度模擬值與Muller-Steinhagen-Heck壓降關(guān)聯(lián)式預(yù)算值具有較好的一致