河北省自然科学基金(E2012502069)
- 作品数：9 被引量：27H指数：3
- 相关作者：刘璐刘彦丰米梦龙王茉刘琰更多>>
- 相关机构：华北电力大学西安交通大学更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金河北省自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理一般工业技术航空宇航科学技术天文地球更多>>
- 环境压力对双组分运动液滴蒸发特征影响的理论研究被引量：2
- 2014年
- 为获得亚临界条件下,环境压力对双组分运动液滴蒸发特性的影响规律,基于多组分液滴蒸发模型,对癸烷—乙醇二元混合液滴在高温氮气环境下的运动蒸发过程开展模型研究。通过模型计算,获得了液滴内部浓度分布、温度分布和液滴速度随时间的变化;分析了在环境压力0.1MPa和2MPa下,不同浓度液滴温度、尺寸及表面乙醇浓度的变化特征。结果表明:双组分液滴运动蒸发过程中,内部存在显著浓度和温度梯度,传热扩散快于传质扩散。常压环境下,液滴温度经历瞬态加热和平衡蒸发两个阶段,而高压环境下,液滴温度逐渐升高至接近环境温度。双组分液滴蒸发过程中由于组分浓度随时间变化,其无量纲尺寸随时间变化明显偏离"d 2理论";环境压力越高,液滴运动的贯穿距离越短,蒸发速率越慢。乙醇浓度对液滴蒸发速率的影响有两方面:蒸发前期,乙醇浓度越高,液滴蒸发速率越快;而蒸发后期,乙醇浓度越高,液滴蒸发速率反而越慢。
- 刘璐舒盼盼刘彦丰米梦龙
- 关键词：双组分蒸发传热传质
- 蔗糖溶液液滴真空闪蒸特性实验研究被引量：3
- 2017年
- 针对蔗糖溶液液滴的真空闪蒸特性进行了实验研究,获得了蔗糖溶液液滴的形态和温度随时间变化特征。结果表明,由于真空压力和溶液浓度不同,液滴经历六种形态。当真空压力pa<500 Pa时,随蔗糖溶液质量浓度由高至低,出现多次气泡生长-爆裂并析出蔗糖、多次气泡生长-爆裂、气泡迅速生长-爆裂;当真空压力800 Pa2000 Pa时,液滴稳态蒸发。对液滴温度变化的实验研究表明:随环境压力迅速下降,液滴温度也迅速下降,当真空压力维持不变后,液滴温度下降速度减慢,直至达到最低温度后,液滴温度逐渐回升。伴随多次气泡生长-爆裂过程中,热电偶测量液滴温度会出现振荡,这是由于气泡爆裂带走热量,使热电偶测量温度迅速下降;其后热电偶温度逐渐回升。回升过程也分为两个阶段:当气泡在热电偶结点附近产生时,热电偶测量温度回升缓慢;当气泡脱离热电偶结点,测量温度迅速上升,直至再次爆裂。
- 刘璐刘琰马文静蔡小刚刘彦丰
- 关键词：真空蔗糖溶液液滴蒸发温度变化
- 盐水液滴真空蒸发过程的热力学研究被引量：7
- 2014年
- 基于质量与能量守恒原理、热力学理论和相变传热传质原理,建立了单个盐水液滴真空蒸发过程的数学模型,对比理论模拟结果与实验数据,验证了模型的有效性。通过模型计算探讨了液滴的无量纲面积,液滴内部浓度分布和温度分布随时间的变化,理论分析了盐水液滴真空蒸发过程中温度变化的影响因素。结果表明,抽真空过程中,盐水液滴内部存在显著温差,而浓度梯度很小。最终环境压力、液滴初始盐分浓度和初始直径对温度变化影响显著;而液滴初始温度对真空蒸发过程影响很小。
- 刘璐米梦龙
- 关键词：液滴盐分浓度温度变化
- 低压环境下海水液滴蒸发模型研究被引量：1
- 2019年
- 针对低压环境下的多种盐分组成的海水液滴(NaCl、MgCl_2、CaCl_2、KCl的质量分数分别为20.07%、1.29%、0.412%、0.399%)的蒸发过程进行了模型研究,模型将能量守恒方程和传质扩散方程进行耦合。通过模型计算,分析了液滴内组分含量和温度分布随时间的变化,获得了环境压力和环境温度对液滴温度变化的影响。结果表明,在蒸发过程中,液滴内部的各种盐含量升高过程不是成单一的线性增加的,在液滴的蒸发和内部盐含量扩散的共同作用下,盐含量表现出在先快速上升之后,逐渐下降继而又有所回升的趋势。液滴温度下降至最低温度后,也逐渐回升。并且环境压力越低,液滴温度下降越快,最低温度越低,温度回升越快。环境温度越高,液滴最低温度越高,温度回升越快。
- 崔婧格刘亿鑫孔淑贤米梦龙
- 关键词：液滴蒸发数值模拟
- 乙醇液滴在高温氮气环境下的运动蒸发特性
- 2014年
- 为达到新型燃料发动机高效工作的目的,基于质量、动量、能量方程,对单个乙醇液滴在高温氮气环境下的运动和蒸发过程建立数学模型,通过与实验数据对比,验证了模型的有效性。分析了不同环境压力下,液滴温度、速度、尺寸与时间和贯穿距离的关系。结果表明:环境压力越高,瞬态和平衡蒸发阶段时间越长,温度越高;液滴运动速度下降越快,贯穿距离越短;蒸发速度越慢,液滴寿命越长。在液滴速度连续变化的距离内,液滴温度逐渐上升,而尺寸略有膨胀,随环境压力升高,瞬态阶段的膨胀越显著。
- 刘璐黄家荣米梦龙
- 关键词：液滴蒸发环境压力乙醇
- 真空环境下过热水滴内气泡生长的实验与模型研究被引量：1
- 2017年
- 针对真空环境下过热水滴内的气泡生长过程进行了实验和模型研究。实验方面,采用液滴悬挂的方法,将单个去离子水液滴悬挂在热电偶上,同时用高速摄像机记录了气泡生长过程,首次得到了过热液滴内气泡随时间生长的实验数据。对过热液滴内的气泡生长过程建立了数学模型,模型耦合了气泡生长的动量方程和能量守恒方程,考虑了气泡成核的非平衡热力学因素,模型计算的气泡生长速度明显大于实验测量值。继而引入摩擦系数CD考虑了热电偶存在减缓了气泡的生长,对模型进行了修正,结果显示,当CD取25时,模型计算结果和实验数据吻合较好。研究结果可以很好地预测真空环境下过热水滴内的气泡生长过程,有助于了解其热力学机理及传热传质过程。
- 刘璐马文静刘彦丰
- 关键词：真空过热传热传质
- 盐水液滴降压蒸发析盐过程数值模拟被引量：2
- 2015年
- 盐水溶液的降压蒸发广泛应用于海水淡化和工业制盐等领域,因此研究盐水在降压过程中的蒸发特性具有重要意义,有助于解决我国水资源缺乏问题。本文通过数值模拟的方法研究了降压环境下盐水液滴蒸发析盐过程,获得了盐析质量和液滴温度随时间的变化。采用的工质为饱和盐水,液滴的初始温度分别为20℃、15℃、10℃;环境压力从0.1MPa降至2000∽10000Pa。通过与实验数据相对比,验证了本文模型的有效性。通过该数学模型,分析了影响析盐率和液滴温度变化的主要因素。结果表明：液滴直径越大,在蒸发过程中其析盐率越高,但温度变化越慢;压降速率越快,液滴蒸发速率越快,析盐率越大,温度变化也越快;液滴初始温度越高,蒸发速率越快,液滴表面析盐率越高,但不同初始温度的盐水液滴,在蒸发过程中其最终温度趋于一致。
- 刘璐舒盼盼王茉刘彦丰
- 关键词：盐析数值模拟液滴
- 乙醇溶液液滴降压蒸发过程传热传质特性被引量：2
- 2016年
- 针对单个乙醇溶液液滴在降压环境下蒸发的传热传质过程建立了数学模型。模型基于液相的能量守恒和传质扩散理论,利用经典拓展模型计算液滴的质量蒸发率,并引入活度系数考虑液滴表面的蒸气分压。采用液滴悬挂法进行实验,分别记录了乙醇溶液液滴和乙酸溶液液滴在降压蒸发过程中的液滴内温度变化。将实验数据与计算结果对比,验证了模型的有效性。通过模型计算获得了液滴内部温度分布以及浓度分布随时间的变化。结果表明:快速降压阶段空气流动较快,加之乙醇工质易挥发,液滴表面温度下降迅速,液滴内部温差和乙醇浓度梯度较大;压力稳定后,空气流速为零,液滴内部温差和乙醇浓度梯度逐渐减小。由于液滴内部的热扩散速率大于传质扩散系数,内部温度随时间的变化比浓度随时间的变化更快。
- 王茉刘璐王鹏程米梦龙刘彦丰
- 关键词：液滴蒸发传热传质
- 盐水液滴降压蒸发析盐过程传热传质特性被引量：11
- 2015年
- 针对单个盐水(Na Cl溶液)液滴在降压环境下蒸发析盐的传热传质过程建立了数学模型。模型考虑了多孔盐壳在液滴表面的形成过程,降压过程引起的气流运动,液核通过多孔介质的传质扩散,以及液滴表面的蒸发换热和对流换热。将实验数据与计算结果对比,验证了模型的有效性。通过模型计算获得了液滴表面温度及液滴质量随时间的变化。结果表明盐水液滴在降压环境下蒸发析盐过程的温度变化分为4个阶段:温度骤降阶段、温度回升阶段、平衡温度阶段和温度上升阶段。平衡温度阶段,盐壳界面运动较慢,随蒸发进行,液核尺寸逐渐减小,盐壳界面运动速度加快。理论分析了环境压力对盐水液滴蒸发析盐过程的影响,环境压力越低,平衡温度越低,盐分完全析出时间越短。
- 刘璐王茉刘琰毕勤成刘彦丰
- 关键词：液滴降压传质
