【摘 要】
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气相催化脱氨系统可以有效的解决空间站中水资源的循环利用问题,刮膜式旋转圆盘是该系统中的核心装置。针对刮膜式旋转圆盘,设计了一套简易的入射流旋转圆盘装置,利用高速摄像、红外热成像仪和T-型热电偶温度计,对圆盘表面的流体流动和传热现象进行了实验研究。利用VOF（Volume of Fluid）多相流模型,建立了中心入射流旋转圆盘表面的气液两相流模型,对圆盘表面的流体流动和传热现象进行了数值模拟。对比发
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气相催化脱氨系统可以有效的解决空间站中水资源的循环利用问题,刮膜式旋转圆盘是该系统中的核心装置。针对刮膜式旋转圆盘,设计了一套简易的入射流旋转圆盘装置,利用高速摄像、红外热成像仪和T-型热电偶温度计,对圆盘表面的流体流动和传热现象进行了实验研究。利用VOF（Volume of Fluid）多相流模型,建立了中心入射流旋转圆盘表面的气液两相流模型,对圆盘表面的流体流动和传热现象进行了数值模拟。对比发现,模拟值与实验值的最大相对误差为10.46%,证明了计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）模型的准确性。通过流动和传热实验,分析了入射流旋转圆盘表面的流体在各种操作条件下的流动和传热规律,考察了进口流量、圆盘旋转速度、进口位置和刮刷对旋转圆盘表面液膜分布和努塞尔数的影响。通过比较旋转圆盘表面的液膜分布、平均努塞尔数的大小和局部努塞尔数的分布,发现进口位置的改变会影响圆盘表面的液膜分布和传热现象,同时刮刷对旋转圆盘表面的传热效率的影响最显著,确定了旋转圆盘较优的进口位置和刮刷位置。最后利用滚刷代替刮刷进行了传热实验,发现相同操作条件下,滚刷式旋转圆盘表面的传热效率较高。
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