【摘 要】
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新型双室双管程蒸发器可以降低物料流动的阻力损失并提高其传热系数,同时还可以减少设备投资与占地面积。其结构特点是将一个分离室利用隔离板分隔成为两个分室,各分室分别
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新型双室双管程蒸发器可以降低物料流动的阻力损失并提高其传热系数,同时还可以减少设备投资与占地面积。其结构特点是将一个分离室利用隔离板分隔成为两个分室,各分室分别采用串联双管程加热室操作的模式。掌握其内部的汽液两相流动特性及蒸发过程是进一步结构优化的基础,具有重要的意义。 本文根据刘萌等实验研究的双室双管程蒸发器的实际结构,建立了双室双管程蒸发器的物理模型,并应用 STARCCM+流体力学软件对其进行数值模拟。考察了其双管程加热管以及双室分离室内流体的流动状态、汽含率变化、温度分布规律等;同时通过改变分离室内隔离板上平衡孔的形状和开孔位置,对其进行了优选。其结果可为多室双管程蒸发器的进一步研究和工业设计与操作调控提供参考。 模拟结果表明:双室双管程蒸发器可以实现稳定运行;加热管三、四内流体的流速大于加热管一、二内流体的流速,采用双管程加热可以提高加热管内流体的湍动。沿轴向上,加热管内汽含率逐渐增加,在相同高度加热管四的汽含率高于加热管一,加热管四内的汽液两相流长度相对于加热管一内的有所增加,因此采用双管程加热可以提高蒸发器的传热系数;分离室一内液位高于分离室二,隔离板两侧温度分布相对均匀,并能够建立起稳定的温度差和浓度差,在分离室上方的汽液能够实现较好的分离;分离室内隔离板上平衡孔较佳的形状为圆形孔,其适宜的设置位置为距分离室底部与距汽液入口处距离之比在2:3~2:1之间。设置在该区域时,分离室内流场均匀,流动阻力损失较小,推动力较大。
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