膜蒸馏装置热容腔流场数值模拟的可行性分析

来源 :2006中国工程热物理学会传热传质学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:one_tester
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本文运用CFD软件,采用水作为工质,在第Ⅲ代膜组件基础上,对旋转切向入流空气隙膜蒸馏热容腔内的流场进行了模拟计算,通过数值模拟结果与实验数据的比较分析,验证了针对膜组件热容腔进行理论模拟所设置的物理模型和边界条件是符合实际的,理论模拟值和实验值的误差在20﹪范围内,其结果较为理想.
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用非稳态层流模型对周期性锯齿形通道内流动与换热进行了数值模拟.在Re=5500~700范围内时,入口段后的流动和换热已发生明显振荡,但其流场、无因次温度场仍具有周期性充分发展的一些特性;从入口段算起的第9、10个几何周期的平均Nu数与用周期性充分发展条件计算得到的平均Nu数吻合良好。
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本文通过对多种不同塔型下运行的模拟塔进行热力计算,协调试验塔主体的基本尺寸,提出了一种可在同一试验塔主体框架内分别进行开式逆流圆塔型、开式逆流方塔型、开式横流塔型、闭式逆流方塔型、闭式横流塔型的试验装置.该装置对开发新的塔型、新的换热模块、增强不同塔型冷却塔结构件间的通用性以及对同一塔型下形成系列产品具有相当实际的应用价值,并以横流塔型为例,提出了一种全新的系列产品相关式.
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本文利用FLIENT软件分别对下侧送置换通风和改变风口位置后的贴附向下送风系统进行了直接数值模拟,分析和比较了两种送风方式下空内空气速度和温度分布,结果表明,贴附下送风可以形成和下侧送置换通风类似的气流组织,风口在合适的高度位置能形成更好的速度和温度分布,并提高热舒适性.