R11工质作用下电场对气泡的作用(2)
时间:2019-08-16 21:46 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
致谢38 参考文献39 1 绪论 1.1 课题的目的和意义 电场强化传热简称EHD强化传热,除了涉及传统的流场和温度场之间的相互作用之外, 还涉及到电场,是一个场协同的综合效应,近年来越来越受到重视.电场强化传热的研究工作主要集中在改变电场.换热面的形状及置等方面,而很少关注工质的电物性参数对强化效果的影响.对于不同工质强化传热效果的差异同时，对于不同工质而言， 其气泡周围电场特性也有所不同。因而，研究工质作用下电场对气泡的作用十分有必要。 另一方面，强化传热是将电场及其理论引入传热学领域，利用电场力与流场和温度场的相互作用而达到传热强化的一种有效方法。实际上，外加电场对对流传热的强化作用发现得很早，但此后几十年并未受到重视，直60 年代才开始有人进行定量研究。近些年，由于余热利用、高效暖通空调系统、海洋能和地热能开发中对小温差传热的要求，加上EHD 强化传热所具有的效果显著、功耗低、易于控制表面热流等一系列优点，对其研究才逐步受到重视。 该门技术也尚未真正推广到工程应用。国内在该领域的研究则刚刚起步。所以有很大的很久价值。 1.2 国内外研究现状与水平 1.3 强化沸腾传热技术的研究历程 电水动力学(Electrohydrodynamic,简称EHD)强化换热是指在换热表面的流体中施加一电场,利用电场流场和温度场之间的相互作用达到强化传热效果的一门新型传热强化技术. 早在1916年Chubb就发现EHD对传热有强化效果, 但是对EHD 强化换热的定量分析研究从60 年代才开始.80 年代以前EHD 技术主要针对膜态沸腾换热进行了研究, 以期望提高核态沸腾的极限热流密度.90年代以后, EHD技术得到迅速发展, 在这段时间里, 它主要针对管外强化池沸腾进行了研究. 对EHD技术强化沸腾换热的研究主要集中在美英日等经济发达国家, 国内的研究近几年才开始.EHD 强化换热中, 流体在电场中包含带电粒子极性分子非极性分子以及汽液界面等, 这些组分在电场中的受力情况各不相同, 受力以后产生的运动又相互作用. 一方面, 流体中的温度梯度使流体的导电系数发生变化, 从而产生空间电荷, 即温度场影响了电场反过来空间电荷在电场中的运动以及电场力又影响了流场, 电场和流场的相互作用又影响了温度场及传热效果. 因此, EHD强化换热的机理非常复杂, 多年来, 国内外学者为探索EHD 强化传热的机理作了不懈的努力, 也取得不少进展. 1.4 强化沸腾换热的研究方向 在EHD强化传热的实验研究上，目前主要应强化两方面的研究：一方面是基础性研究，以探索机理和发展理论为目的；一方面是应用性研究，以尽快投入工程实际应用为目的。 1.4.1 基础性研究 即对沸腾换热EHD强化的实验与理论结合研究。到目前为止，对EHD强化换热的研究工作主要集中在观察实验现象分析实验结果上，而对于实验与理论的结合工作做得不够，甚至可以说是相互脱节。因此。今后工作重点之一就是加强实验与理论分析相互结合的研究。建立描述电场作用下沸腾换热的理论模型。由于EHD沸腾换热过程中电水动力学的复杂性，对于一给定换热表面和电极对，预测强化换热的程度需要长期探索。对于复杂换热表面，决定非均匀电场的大小是一个主要问题，汽泡脱离运动学也无法预测，所以，还需要做一些基础性研究工作，对于一给定类型换热器，确定其最优的换热表面和电极对。 1.4.2 实用性研究 电极几何结构的优化 在给定的电压下，不同形状数量直径的电极及其布置方式都会产生不同的电 (责任编辑：qin) |