立式螺旋管内气液两相流摩擦阻力特性研究

浙江工业大学硕士学位论文立式螺旋管内气液两相流摩擦阻力特性研究作者姓名：指导教师：李嘉方志民教授蒋宁副教授浙江工业大学机械工程学院2010年12月，--，II浙江工业大学硕士学位论文立式螺旋管内气液两相流摩擦阻力特性研究作者姓名：指导教师：李嘉方志民教授蒋宁副教授浙江工业大学机械工程学院2010年12月，--，IIDissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterANINVESTIGATIoNOFTHEFlUCTIONALPRESSUREDRoPoFAIR．WATERTWo．PHASEFLoWINVERTICALHELICoIDALCoILEDTUBECandidate：LiJiaAdvisor：FangZhiminJiangNingJianglngCollegeofMechanicalEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyNov2010浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。储答名：亏日期：如解，二月二7El学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书。2．不保密口。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：导师签名：蠊弦t多岈—r嘉浙江工业大学硕士学位论文立式螺旋管内气液两相流摩擦阻力特性研究摘要螺旋管换热器已较广泛地应用于各种工程工业中，但对螺旋管内气液两相流压力降的研究至今不多见。本文用实验研究方法和数值模拟方法对螺旋管内压力降进行研究：1．本文对螺旋管内的气体单相流摩擦阻力进行实验研究，分析气体单相实验数据，拟合出一条螺旋管内单相流摩擦阻力的经验关联式，误差不到3％，精度较古间o2．本文对螺旋管内的气液两相流摩擦阻力进行实验研究，分析认为干度和质量流量对摩擦压力降的影响最大。又分别使用了均相模型方法和分相模型方法对实验结果进行了分析，通过用均相模型方法对实验结果进行分析时误差很大，发现均相模型方法的误差很大，不适用于实际问题；通过用L．M分相模型方法对实验数据进行分析，在L．M分相模型及Chisholm拟合式的基础上，对L．M分相模型方法进行了修正，得到一条螺旋管两相摩擦阻力系数的计算关联式，在气相雷诺数较低时，本文关联式精度较高，在气相雷诺数较高时，本文关联式精度较低，关联式最大误差不超过20％。3．本文借助数值模拟方法对螺旋管内的摩擦阻力压力降进行了研究。首先进行了在相同工况下实验研究结果与数值模拟结果之间的对比，发现误差不是很大，结果表明用数值模拟方法对螺旋管内的摩擦阻力压力降进行研究是可行的。然后在之前模型的基础之上，又对带热交换条件的螺旋管内摩擦阻力压力降做进一步的数值模拟研究，对不同热交换条件下的数值模拟结果进行了比较研究。关键词：气液两相流，摩擦阻力压力降，螺旋管，分相流，CFD