小管径冷凝管的数学模型.pdfVIP

2009年 6月 北 京 航 空 航 天 大 学 学 报 June　2009 　第 35卷 第 6期 Journal of B eij ing U n iversity of A eronautic s and A stronautic s Vol. 35　No6 小管径冷凝管的数学模型 柏立战　　林贵平 (北京航空航天大学 航空科学与工程学院 , 北京 100 19 1) 　　摘 　　　要 : 基于环状流流型建立了小管径冷凝管的数学模型. 模型考虑了气液界面表 面张力的作用 ,在同一横截面上气相与液相存在压力差. 对两相压降的计算 ,考虑了气液两相 间的相互作用 ,包括摩擦切应力和动量转移切应力. 应用该模型 ,可考察气相与液相压降、液膜 厚度 、气相与液相平均速度 、气液界面切应力以及管内壁换热系数等的沿程变化情况. 根据模 拟结果可得 :两相压降沿管长呈近似线性增加 ;气相平均速度沿管长先增大后逐渐减小 ,但变 化范围很小 ,且远大于液相平均速度 ;动量转移切应力随液膜厚度增加而增大 , 同摩擦切应力 相比不可忽略 ;管内壁对流换热系数随液膜厚度增加而减小 , 由于冷凝管的管径很小 , 即使蒸 气冷凝趋于完毕 ,气液界面接近冷凝管中心线 ,换热系数仍较大. 关 　键 　词 : 冷凝管 ; 模拟 ; 压降; 传热 中图分类号 : TB 13 1 文献标识码 : A 　　　　文 章 编 号 : 100 15965 (2009) M a them a tica l m odel of sm a ll d iam eter conden ser p ipes B ai L izhan　L in Gu ip ing ( School of A eronau tic Science and Engineering, B eij ing Un iversity of A eronau tics and A stronau tic s, B eij ing 100 19 1, Ch ina) A b stra c t: B a sed on the annu lar flow p attern , the m athem atical model of conden ser p ip e s w ith sm all di am eters wa s e stab lished. The effect of su rface ten sion on the liqu id / vapor in terface cau sing the p re ssu re differ ence between liqu id and vapor p ha se s on the sam e cro ss section and the in teraction between the liqu id and va por p ha se s includ ing the frictional and mom en tum tran sfer shear stre sse s were con sidered in the model. The variation s of the liqu id and vapor p ha se p re ssu re drop s, the th ickne ss of the liqu id film , shear stre ss on the liqu id / vapor in terface and so on along the p ip e length can be ob tained by so lving