研究水平螺旋槽管壁面液膜的形成機理及流動特性。通過建立單組分流體的物理和數(shù)學模型 ,得出了液膜的速度、厚度解析解 ,并分析了水平螺旋槽管的幾何條件對壁面液膜形成的影響。結果表明 :液膜的形狀主要受表面張力和槽道表面幾何形狀的影響 ,在槽道谷底處較厚 ,而在槽道起始處較薄。相對于光滑直管 ,水平螺旋槽管壁面液膜具有更均勻的厚度分布 ,故具有更好的傳熱傳質性能 

【文章來源】：熱科學與技術. 2004年01期 第29-33頁

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

螺旋槽表面的幾何形狀

螺旋槽管的幾何形狀見圖1。噴淋液體由管的頂部在重力作用下進入螺旋管槽道,槽道中的流體可以越過其邊界進入相鄰的下層槽道。本文認為螺旋槽道內(nèi)的液膜流動為重力驅動的低流速、不可壓縮的黏性層流,液膜流動的雷諾數(shù)很小,可以忽略慣性力的影響;槽道的橫截面可以是任何形狀,與螺旋線切向垂直的截面上的截線在該截面上的曲線方程為:Ys=f(Xs),曲率為Kb。為此,可建立正交曲線坐標系,對每個槽道,螺旋線是Z軸,在槽道的每個橫截面上的槽道截線是S軸,每個S坐標點的法向是N軸,正交曲線坐標系如圖2所示。則坐標的拉梅系數(shù)是

螺旋角的變化對液膜厚度的影響如圖3所示。隨著螺旋角的增大,表面張力的作用使起始位置的液膜減薄,且不同位置上的液膜在流過槽道谷底后更均勻。這是因為隨著螺旋角?的增大,在液膜流動的Z方向上z=rθcos?,離液滴噴淋點的距離變長,液膜有充分的生長空間。但同時,該方向上重力的分量和速度減小,使得液膜流動的動力也減小,所以螺旋角又不能無限增大。如果螺旋角增大到90°,螺旋槽道就與管的軸線相平行,模型失效。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]豎直螺旋槽管壁面液膜在蒸發(fā)/冷凝時的傳熱特性的研究[J]. 王欣,梅寧,陸建輝,張則榮.  熱科學與技術. 2002(01)
[2]壁薄液膜流動穩(wěn)定性的分析[J]. 王補宣,張金濤,彭曉峰.  工程熱物理學報. 1999(04)



本文編號：2903285