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异形管降膜传热与流动数值模拟研究
异形管降膜传热与流动数值模拟研究
摘要：
异形管是一种常用的传热设备，广泛应用于化工、能源等领域。本文以异形管降膜传热为研究对象，通过数值模拟方法，对异形管降膜传热与流动进行研究。首先，对异形管的传热机制进行了分析，并总结了影响传热效果的因素。接着，建立了数值模型，并确定了适当的边界条件。通过模拟计算，得到了异形管降膜传热与流动的数值结果，并对其进行了分析与讨论。最后，结合实验验证，验证了数值模拟的可靠性与准确性。
关键词：异形管；降膜传热；流动；数值模拟
引言：
随着工业技术的不断进步，传热设备在化工、能源等领域中的应用越来越广泛。异形管作为一种重要的传热设备，其传热效果直接影响到设备的工作性能。为了提高传热效率，需要深入研究异形管降膜传热与流动的机理，并采用先进的数值模拟方法进行研究。本文将重点研究异形管降膜传热与流动的数值模拟方法，并通过实验证实数值模拟结果的准确性。
1.异形管的传热机制及影响因素
异形管是由一系列不规则形状的管板组成，具有较大的传热面积和较小的传热阻力。其传热机制主要包括传导、对流以及辐射传热。异形管的传热效果受到许多因素的影响，包括流体性质、流动情况、管壁温度等。其中，流动情况对传热效果的影响最为重要，因此需要深入研究异形管的流动特性。
2.数值模拟模型的建立
为了研究异形管的降膜传热与流动，需要建立相应的数值模拟模型。首先，需要选择适当的计算方法和边界条件。常用的计算方法包括有限元法、有限差分法等，根据具体情况选择合适的方法。边界条件需要根据实际情况确定，包括入口条件、出口条件以及边界墙面条件等。
3.数值模拟结果分析与讨论
通过数值模拟计算，可以得到异形管降膜传热与流动的各项参数，例如液膜厚度、传热系数、摩擦阻力等。通过对这些参数的分析与讨论，可以深入了解异形管的传热机理，进一步优化设备结构和工艺参数，提高传热效果。
4.实验验证与模型精度评估
为了验证数值模拟结果的准确性，需要进行实验验证。通过对比实验结果与数值模拟结果，可以评估数值模型的精度和可靠性。同时，可以根据实验结果进一步改进数值模拟模型，提高模拟结果的准确性。
结论：
通过对异形管降膜传热与流动的数值模拟研究，可以深入了解异形管的传热机制，优化设备结构和工艺参数，提高传热效果。同时，通过实验验证，验证了数值模拟的可靠性与准确性。异形管降膜传热与流动的数值模拟研究对于改善传热设备的性能，提高工业生产效率具有重要意义。
参考文献：
[1]Liang,X.,Wang,K.,Li,M.,etal.(2019).NumericalSimulationStudyonHeatandMassTransferCharacteristicsofaFallingFilmAbsorptionProcess.JournalofChemistry,2019,1-9.
[2]Li,J.,&Li,W.(2018).NumericalSimulationofFlowandHeatTransferInsideU-ShapedTubeswithDifferentCross-Sections.Energies,11(6),1349.
[3]Wang,Y.,Chen,Z.,Chen,Q.,etal.(2020).Numericalstudyonthermalperformanceofafallingfilmabsorberwithwave-shapedtubes.EnergyConversionandManagement,209,112549.