三角形微通道內(nèi)的蒸汽冷凝的可視化實驗

1、報告人：劉淵博學(xué)號：21507182Chen Y, Wu R, Shi M, et al. Visualization study of steam condensation in triangular microchannelsJ. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2009, 52(21): 5122-5129.目 錄ContentsContents研究背景及意義Part One1研究結(jié)果及分析Part Three3研究內(nèi)容及步驟Part Two2結(jié) 論Part Four4研究背景及意義1理論研究Geogia認(rèn)識到在彎曲表面的

2、表面張力會引起壓力梯度。Chen完成三維模擬，描述連續(xù)熱量流動，三角形微通道內(nèi)冷凝液膜的分布。Garimella對在圓、方三角形截面對兩相流流型進行研究。An和Mederic分別觀察圓形微通道的流型。Wu和Quant分別觀察梯形微通道的流型。Zhang研究了矩形微通道。冷凝實驗Garimella和Bandhaur改進了一種測量微通道內(nèi)傳熱因子的方法。Cavallini測量了工質(zhì)R134a和R410a在方形微通道內(nèi)的冷凝傳熱因子。An測量了圓形微通道中傳熱系數(shù)。熱流率因子測量最近的微流體研究顯示，有夾角形狀的截面會很大程度上影響微通道內(nèi)氣液兩相流型大連理工大學(xué)第 1 頁Visualization

3、 study of steam condensation in triangular microchannels研究背景及意義1微通道內(nèi)冷凝的研究微通道冷凝近年來集中于毫米或亞毫米的梯形通道中本文研究1、250和100m的三角形微通道內(nèi)的流型；2、測量：噴射流頻率和位置平均冷凝傳熱系數(shù)平均努塞爾數(shù)第 2 頁原理實驗測量Visualization study of steam condensation in triangular microchannels大連理工大學(xué)研究內(nèi)容及步驟2研究內(nèi)容實驗準(zhǔn)備設(shè)計不同水力直徑的三角形微通道，并對實驗的各個操作點進行控制和監(jiān)控，以便讀取所需的數(shù)據(jù)。第 3 頁

4、數(shù)據(jù)分析對噴射流頻率、熱流率、平均傳熱系數(shù)、入口雷諾數(shù)、冷凝韋博數(shù)和冷凝的平均努塞爾數(shù)進行參數(shù)導(dǎo)入，并進行誤差分析Visualization study of steam condensation in triangular microchannels大連理工大學(xué)研究內(nèi)容及步驟2第 4 頁Visualization study of steam condensation in triangular microchannels大連理工大學(xué)研究內(nèi)容及步驟2第 5 頁Visualization study of steam condensation in triangular microchanne

5、ls大連理工大學(xué)bfMf =N噴射流的頻率總的熱流率poutinq= cG T-Tqq =nfwq=A t -t平均傳熱系數(shù)fpbppinoutinoutft x +tL- xxt +tt -tt =+L2L2研究內(nèi)容及步驟2第 6 頁Visualization study of steam condensation in triangular microchannels大連理工大學(xué)c12qm=h - h入口蒸汽雷諾數(shù)Rev和冷凝韋伯?dāng)?shù)Wel總的冷凝質(zhì)量流率cvvvcm DRenA 2lcllcDmWe =snA研究內(nèi)容及步驟2第 7 頁Visualization study of steam

6、 condensation in triangular microchannels大連理工大學(xué)冷凝數(shù)，Co邦德數(shù)，Bo平均努塞爾數(shù)，Nu2lvogDB12ohhCfDNu第 8 頁研究結(jié)果及分析3噴射流大連理工大學(xué)Visualization study of steam condensation in triangular microchannels第 9 頁研究結(jié)果及分析3大連理工大學(xué)Visualization study of steam condensation in triangular microchannels第 10 頁研究結(jié)果及分析3絕熱氣液兩相流冷凝流毛細(xì)泡狀流彈狀流混合流環(huán)

7、狀流大連理工大學(xué)Visualization study of steam condensation in triangular microchannels研究結(jié)果及分析3第 11頁噴射位置和入口蒸汽雷諾數(shù)噴射位置和冷凝韋博數(shù)2.14930.6950.302pvlxL = 5.93910 ReWeD L大連理工大學(xué)Visualization study of steam condensation in triangular microchannels研究結(jié)果及分析3第 12頁噴射頻率和入口蒸汽雷諾數(shù)噴射頻率和冷凝韋博數(shù)噴射頻率和噴射位置-0.1320.9920.436pvlf =0.188ReW

8、eD L大連理工大學(xué)Visualization study of steam condensation in triangular microchannels研究結(jié)果及分析3第 13頁在直徑250m三角形微通道內(nèi)冷凝流體的壁溫分布大連理工大學(xué)Visualization study of steam condensation in triangular microchannels研究結(jié)果及分析3第 14頁平均冷凝傳熱系數(shù)和入口蒸汽雷諾數(shù)努塞爾數(shù)和入口蒸汽雷諾數(shù)0.5000.480vNu=1.329ReD L大連理工大學(xué)Visualization study of steam condensation in triangular microchannels結(jié) 論4在通道內(nèi)隨著質(zhì)量流率增加噴射流的發(fā)生會推遲。另外，在入口蒸汽雷諾數(shù)相同的情況下，隨著管道水力直徑的增加噴射位置會向通道出口處移動。隨著入口蒸汽雷諾數(shù)的增加和冷凝韋博數(shù)的增加，噴射頻率也會增加，同樣會延展噴射位置。在小直徑管道中的噴射頻率遠(yuǎn)大于大管道中，這就說明在小管道氣液相界面更不穩(wěn)定。結(jié)論一沿著冷凝蒸汽的流向管道壁溫會降低。并且隨著入口蒸汽雷諾數(shù)的增加總的冷凝壓力差也會增加。結(jié)論二平均冷凝傳熱因子和平均冷凝努賽爾數(shù)都會隨著入口蒸汽雷諾數(shù)的增加而增大。管道直徑的減小