随着世界各国科技的发展,人们越来越重视对空间的利用和探索。在航空航天领域,空气预冷器中霜层的存在会增大换热热阻,降低换热器效率。因此,探索有效的抑霜方法意义重大。凝缩性物质对结霜具有一定的抑制作用,主流通道中凝缩性物质的分布、凝缩性物质吸收水蒸气的量是影响抑霜效果的重要因素。本文提出甲醇液滴与湿空气中水蒸气的传质数学模型,将其与欧拉-拉格朗日多相流方法相结合,利用FLUENT软件,添加用户自定义函数(UDF),模拟了水蒸气和甲醇溶液的混合传质过程,并验证了模型的正确性。对水蒸气和甲醇在比例为1:0.4、1:0.5、和1:0.6,喷嘴喷射压力为2MPa~10MPa,喷射半角为15°~75°,喷嘴大小为0.001~0.002m,喷嘴数目为1~5,湿空气速度8~16m/s以及湿空气温度为291.55K~331.55K等不同条件下的混合传质过程进行了数值模拟,并针对溶液的分布、溶液吸收速率和湿空气相对湿度等参数在通道内的变化情况进行了探究。结果表明,甲醇分布较为稠密的区域吸收速率较大。水蒸气和甲醇比例越小,水蒸气被吸收的时间越晚,水蒸气的吸收效果越好。在不同喷嘴参数对甲醇流动和传质速率影响的研究中可知,喷射压力越大,甲醇的吸收速率越小。喷射半角越大,甲醇吸收速率越小,但甲醇在通达内分布的更均匀。喷嘴直径越大,甲醇液滴的速度越小,但甲醇液滴直径越大。每个喷嘴的流量是根据所需甲醇溶液的总流量与喷嘴数目的比来确定,因此喷嘴数目的多少对每个喷嘴的流量影响较大,对甲醇液滴的吸收速率影响也较大。喷嘴的喷射角度影响着甲醇液滴喷出后的流动状态,在所需甲醇溶液的总流量一定的前提下,喷嘴数目和角度均存在一个对吸收速率影响较大的临界值。湿空气的速度对甲醇液滴的Re数影响较大。湿空气速度越大,甲醇液滴的Re数越大,则甲醇液滴的吸收速率越大。对于通道长度一定的条件下,湿空气速度越小,湿空气在通道出口处的相对湿度越低。湿空气的温度对水蒸气的扩散系数影响较大。湿空气温度越高,水蒸气扩散系数越大,甲醇液滴的吸收速率也越大。湿空气在通道出口处的相对湿度也越低。