水平管降膜吸收局部传热传质特性的数值模拟-化工学报.PDF

第 68 卷 第 4 期 化 工 学 报 Vol.68 No.4 April 2017 2017 年 4 月 CIESC Journal ·1364 · DOI ：10.11949/j.issn.0438-1157 水平管降膜吸收局部传热传质特性的数值模拟 1,2,3 1,2 1,2 1,2 李美军 ，路源 ，张士杰 ，肖云汉 1 2 （中国科学院工程热物理研究所先进能源动力重点实验室，北京 100190 ； 中国科学院能源动力研究中心， 3 江苏 连云港 222069 ； 中国科学院大学，北京 100049 ） 摘要：为分析滴状和柱状流型下纯水蒸气水平管外降膜吸收过程的局部传热传质特性，建立非稳态数值模型考虑 吸收过程中降膜区和管间区内液相的实际流动特征及气液两相的传质，同时对多管排区域采用实际边界条件，且 考虑气液两相的传热过程。溶液的液膜 Reynolds 数范围为 11～38 。结果表明，与文献实验对比，相同流量下溶液 出口浓度和温度的平均相对误差在 2% 以内；滴状和柱状流型下，降膜区溶液的平均浓度和温度均迅速下降，管 间区先上升后下降，降膜区溶液的局部吸收速率分别约为管间区的 10 倍和 7 倍；柱状流型下降膜区的吸收速率明 显小于滴状流型，管间区相差很小；吸收达到稳定后，滴状流型下溶液的平均浓度和温度变化均大于柱状流型， 四排管降膜区溶液的浓度变化量依次增大，温度变化量依次减小。 关键词：两相流；降膜；传热传质；吸收；计算流体力学 中图分类号：TK 124 文献标志码：A 文章编号：0438—1157 （2017 ）04—1364—09 Numerical study of local heat and mass transfer characteristics of falling films over horizontal tubes LI Meijun1, 2, 3, LU Yuan1, 2, ZHANG Shijie1, 2, XIAO Yunhan1, 2 1 ( Key Laboratory of Advanced Energy and Power, Institute of Engineering Thermophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China; 2Research Center for Clean Energy and Power, Chinese Academy of Sciences, Lianyungang 222069,