發(fā)布時間：2025-04-22 22:07

　　 建立了豎直壁面降膜流動的二維幾何模型,運用VOF方法對雷諾數(shù)200～1 000的降膜的波動特性進行了數(shù)值模擬。研究了液膜的波動特征、液膜流動方向的速度變化以及液體雷諾數(shù)對液膜波動的影響規(guī)律。結(jié)果表明:根據(jù)液膜的形態(tài)可以將流動區(qū)域分為入口區(qū)、發(fā)展區(qū)和穩(wěn)定區(qū)三部分。入口區(qū)的液膜相對比較平滑,發(fā)展區(qū)的液膜表現(xiàn)為頻率較高的小幅波動,穩(wěn)定區(qū)的液膜波動幅度增加而頻率減小;入口區(qū)的最大流速大于初始流速,發(fā)展區(qū)的最大流速在初始流速上下波動,而穩(wěn)定區(qū)流速小于初始流速;隨著液體雷諾數(shù)的增加,液膜厚度增加而波幅降低。

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖1 二維幾何模型

Ho和Hummel[10]運用光變示蹤粒子技術(shù)測量了垂直玻璃管內(nèi)液膜的速度分布,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在垂直流動方向上的距離達到500δ時液膜即可發(fā)展穩(wěn)定。為滿足降液膜的穩(wěn)定性要求,本文計算選用了圖1所示的二維幾何模型,豎直方向長度H=0.50m,寬W=4.60mm,液膜入口寬度w=0.5....

圖2 網(wǎng)格模型局部放大

采用ANSYSICEM對幾何模型進行了網(wǎng)格劃分,網(wǎng)格模型全部采用四邊形結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,為了保證近壁面處的計算精度以及氣液界面的精確捕捉,對近壁面和氣液界面處進行了網(wǎng)格加密處理(如圖2所示)。液體入口采用速度入口邊界條件,氣體入口和壁面采用無滑移壁面邊界條件,其他均采用壓力出口邊界條....

圖3 幾何重構(gòu)法

?φ?t+??xj(φuj)=0(4)利用體積分數(shù)的定義,可得出控制單元內(nèi)流體的密度和黏度:

圖4 網(wǎng)格無關(guān)性驗證

在數(shù)值模擬中,網(wǎng)格數(shù)目達到一定值才能得到精確度較高的結(jié)果,但網(wǎng)格數(shù)目太大則會占用過多的計算資源、耗費較多的計算成本,所以有必要對所采用的物理模型進行網(wǎng)格無關(guān)性驗證。針對0.50m×4.60mm的豎直通道,選取網(wǎng)格數(shù)量分別為1×44、4×104、7×104、10×104和20×....

本文編號：4040783