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原文传递闪蒸的实验与仿真研究

论文题名：	闪蒸的实验与仿真研究
关键词：	闪蒸;仿真分析;MATLAB工具;能源利用效率;传热流动机理
摘要：	闪蒸作为海水淡化、余热回收和食品药品加工干燥等工业领域过程重要的技术环节,强化对其的研究,不但可以增强对其传热流动机理的认识,而且对于提高这些领域的能源利用效率、提高工业产值有着非常重要的意义。本文利用蒸馏水为工质,借助于闪蒸传热传质实验台和高速摄像机,对闪蒸发展过程及初始条件对闪蒸的影响进行了研究。并借助于MATLAB工具,对闪蒸过程进行了仿真研究。　　研究中利用CCD高速摄像机记录闪蒸过程图像,对闪蒸发生与发展阶段以及闪蒸现象的特征参数进行了研究。结果表明,闪蒸的发生和发展过程可以分为三个阶段:汽泡生成阶段、沸腾发展阶段和沸腾减弱阶段,汽泡生成阶段根据成核原理的不同可以分为三种情况,沸腾发展阶段的闪蒸可以分为四个区域,最后根据实验图像计算出了闪蒸膨胀高度、传播深度和闪蒸波的传播速度,并分析了初始条件对它们的影响作用。　　研究中利用压力计和光纤光栅温度传感器,测量了闪蒸过程中温度和压力的变化情况,研究了初始条件对闪蒸过程的影响。结果表明,闪蒸过程温度和非平衡分数NEF随时间的变化分为两个阶段,根据这种随时间的变化趋势定义了闪蒸时间、NEF和非平衡温差NETD,并分析了各初始条件对闪蒸时间、NEF和非平衡温差NETD的影响规律,最后拟合出了它们之间的关系式。　　最后以能量守恒和质量守恒为基础,在合理假设的基础上,提出了闪蒸的平衡模型和非平衡模型,使用MATLAB/Simulink建立了它们的仿真模型,仿真结果与实验结果进行了对比,分析了两个模型各自的优缺点,并对模型中待完善的地方提出了意见。　　本文就初始条件对于闪蒸的影响进行了详细的研究,可以对闪蒸的工业应用提供很好的指导,对闪蒸的理论研究具有重大的意义。
作者：	裴颖楠
专业：	热能工程
导师：	李晓明
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文