1、橫管降膜蒸發(fā)冷卻技術(shù)因其在傳熱效率、抗管壁結(jié)垢和易于排出不凝氣體等方面具有的顯著優(yōu)勢(shì)，加之其能充分利用工業(yè)余熱和低品位熱能，已被廣泛應(yīng)用于大型工業(yè)生產(chǎn)和國(guó)民生活中，是解決能源消耗過(guò)大、排放物污染嚴(yán)重等問(wèn)題的一種高效能技術(shù)。橫管管外的液體降膜流動(dòng)和蒸發(fā)冷凝是一個(gè)復(fù)雜的多相流動(dòng)與傳熱傳質(zhì)過(guò)程，管外液膜可以看作傳熱傳質(zhì)發(fā)生的載體，其管間流動(dòng)型態(tài)、流體間的相互作用和管外液膜的厚度及分布規(guī)律等，都直接影響了整個(gè)管束的傳熱傳質(zhì)情況。本文以海水淡化應(yīng)

2、用中的橫管降膜蒸發(fā)技術(shù)為背景，借助Fluent軟件，采用VOF方法對(duì)橫管管外的液體流動(dòng)特性和液膜的鋪展分布情況進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，以豐富對(duì)橫管降膜流動(dòng)中液體在多種因素耦合作用下的動(dòng)力學(xué)規(guī)律的研究。
　　本文在閱讀了大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)影響管液體成膜的結(jié)構(gòu)參數(shù)，對(duì)橫管降膜的流動(dòng)特性和液膜分布進(jìn)行了較為全面的二維數(shù)值模擬，研究了噴淋密度、管間距、入口Re數(shù)和管徑大小等不同參數(shù)下的液膜厚度變化規(guī)律，并找出其中影響液膜分布的最主要因

3、素，為三維數(shù)值模擬提供一定的參考依據(jù)。
　　二維模擬在研究膜狀流型時(shí)能夠獲得較好的規(guī)律，但不能觀察到柱狀流型下液膜沿軸向鋪展的流動(dòng)行為。鑒于此，本文重點(diǎn)針對(duì)柱狀流型下的橫管降膜流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了全三維數(shù)值模擬，對(duì)液體沿橫管軸向的鋪展情況和液膜在管外的分布情況進(jìn)行了細(xì)致分析。此外，在確定穩(wěn)定柱狀流型的過(guò)程中，本文是以滴柱狀過(guò)渡流態(tài)為臨界，并對(duì)這種滴狀和柱狀?yuàn)A雜出現(xiàn)的管間流型下的液膜流動(dòng)、鋪展規(guī)律進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析。
　　通過(guò)對(duì)橫管降

4、膜流動(dòng)的模擬研究發(fā)現(xiàn)，液體在管外鋪展成膜的情況受到各種外力的疊加作用和液體間的相互作用，液膜沿圓周方向的分布呈現(xiàn)規(guī)律性的波動(dòng)變化。本文的三維數(shù)值模擬結(jié)果能較好的解釋和分析液體的流動(dòng)特性和成膜規(guī)律。單噴淋口下液體會(huì)在管外鋪展形成“馬鞍形”;當(dāng)液體分別從相鄰兩噴淋口噴出時(shí)，兩側(cè)下落液體形成的液膜會(huì)沿著軸向交匯融合，并在中間位置形成波峰，液體間的相互作用力使得越靠近波峰位置的液膜厚度越大，兩側(cè)液體最終在中間位置附近匯成一個(gè)新的液柱并流向下一級(jí)