R134a工质作用下电场对气泡的作用研究+ANSYS模拟(17)
时间:2016-12-18 10:28 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
3.3.3 求解 选择Main Menu>Solution>Solve>Current LS，在出现的对话框中点击OK。出现“Solution is done”，点击close。关闭“STATUS Command”对话框。 3.3.4 后处理 （1）云图显示，Main Menu>General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Nodal Solu,可以得到汽泡周围电场分布与电势分布的云图。 （2）曲线路径 定义路径，Main Menu>General Postproc>Path Operations>Define Path>By Nodes,在需要的节点处选择并在定义的对话框中键入曲线的名称。 将结果影射到路径上，Main Menu>General Postproc>Path Operations>Map Onto Path, 在弹出的对话框中选择Flux & gradient, Elec field EFSUM，点击OK。 显示路径结果，Main Menu>General Postproc>Path Operation>Plot Path Item>On Graph,点击OK。 （3）结果查询 Main Menu>General Postproc>Query Results>Subgrid Solu,在弹出的对话框中选择Flux & gradient, Elec field EFSUM，点击OK，选取节点获取数据。 4 电场作用下R134a工质对气泡的影响 4.1物理问题描述 在近年来的EHD强化沸腾换热研究中，针对汽泡的研究工作越来越受到各国学者的关注。汽泡在电场作用下的受力情况是影响其运动过程的直接因素。由于电场力的作用，汽泡的动力学特性发生变化，此外，汽泡在运动过程中的变形、破裂、合并等，都由于电场的介入而发生变化，从而影响到沸腾换热的效果。因此对汽泡的运动过程进行精确的分析描述是相当困难的，而只有做出适当的简化假设以后才能做到，且这些假定又要求用试验来检验。到目前为止，对于该方面的研究仍十分有限。虽然有些学者给出了一些定性分析，但尚未达成共识。因此本文考虑从基础出发，采用人工射入气泡的方法，研究电场对单个及多个气泡行为的影响，以明确电场对气泡的作用规律。 本章从汽泡周围电场分布特性这一角度出发，采用数值模拟方法，理论并定量研究外施均匀电场作用下，采用R134a工质，施加不同的电压时，电场对气泡的作用。对均匀电场作用下的汽液两相流中气泡，建立了数学模型，确定了相应的边界条件，考虑了气泡的存在对电场分布的影响。采用ANSYS计算软件，编程求解出不同电场作用下气泡周围场强分布特性。分析单个汽泡附壁、脱离及多个汽泡生成并部分脱离时电场分布特性的变化，及由此而引发的强化传热特性的变化。 针对均匀电场作用下两相系统中的单个汽泡周围电场分布情况建立数学模型。在建模过程中，考虑汽泡的存在对电场分布的影响。通过求解电场控制方程，得到均匀电场作用下汽泡周围及其内部的电势及电场分布的数值解，在此基础上，分析电场作用下汽泡周围电势和电场的变化，从而明确汽泡行为变化对沸腾换热的影响。 为分析外加均匀电场作用下 ，不同工质对汽泡周围的电场特性的影响情况，所研究对象如图4-1所示。汽泡半径为a（0.5mm），与壁面的接触半径为r，介电常数为ε2（近似1）。采用平板电极系统，上极板施加高压电U0（15kV,20kV,25kV）下极板接地以形成均匀高压电场，间距h = 10 mm。汽泡周围充满介电常数为ε1的液体电介质。现假设液体工质各向同性且线性均匀，汽泡为大小均匀的球体，形状保持不变，汽液两相之间没有质量和能量的交换，液体及汽泡表面不存在自由电荷。采用R134A工质，跟工质R12性质类似，其介电常数为9.5. 4.2电场控制方程及边界条件 基于以上假设，本课题所研究的两相系统中的电势 满足拉普拉斯方程。由于汽泡周围电场分布具有轴对称的特征，取定对称轴使之与z轴相重合，因而 应与 无关，则对应的拉普拉斯方程在圆柱坐标系中表示为： （4-1） (责任编辑：qin) |