绝缘性液体的电流体动力学换热特性的研究

论文摘要

所谓的电动流体力学强化换热,是指研究在电场作用下流体各种性质的理论,简单的说就是电场作用下的流体动力学。电流体动力学的实质是研究处于电场中的流体内电荷运动与流体速度场耦合所引起的一系列特有现象。电荷运动可以显著改变流体的运动规律并加强流体的混合过程。本文对电动流体力学强化换热技术的发展进行了回顾,分析了凝结液膜在电场作用下的特有现象;并综合了国内外前人研究成果的基础上设计制作了以三氯一氟甲烷(CFC11)为工质,由换热主体模型、加热系统、冷却系统、加压系统及测量系统等主要部件组成的电场作用下的凝结换热模型,对电流体动力学强化换热技术进行了实验研究,并对电动流体力学强化换热的机理也进行了一定的分析。通过实验结果可以看出,电场强化技术对凝结换热有明显强化效果,为电场强化凝结换热理论研究的扩展提供了一定的依据。最后对电场强化凝结换热机理进行了理论上的探讨,并通过理论对实验结果进行了分析,验证了本文提出的电场强化换热技术是一种有效的强化凝结换热方法。文中所研究的电场强化凝结换热理论,不仅为主动强化换热提供了一项新的技术方案,而且为电磁学和热力学理论的跨学科研究有一定的促进作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国外电场强化换热的研究发展现状
• 1.2.1 不同电极对电场强化换热的影响
• 1.2.2 电场强化换热与电压的关系
• 1.2.3 对不同工质的研究
• 1.2.4 对光管和强化管的研究
• 1.2.5 工质中杂质的影响
• 1.3 国内电场强化换热研究发展现状
• 1.4 电场强化换热技术
• 1.5 本文的主要研究内容及项目意义
• 第2章 凝结液膜的不稳定性分析
• 2.1 电场下液膜的不稳定性
• 2.2 液膜不稳定性的研究分析
• 2.2.1 电场下液膜的状态
• 2.2.2 扰动状态的解析
• 2.2.3 液膜不稳定性分析结论
• 2.3 凝结换热的强化方法
• 2.4 本章小节
• 第3章 电流体动力学模型及实验研究
• 3.1 电流体动力学
• 3.1.1 电场强化传热方法
• 3.1.2 电流体动力学模型
• 3.2 实验主体部分
• 3.2.1 实验工质的选择
• 3.2.2 实验模型的结构选择和确定
• 3.2.3 加热系统
• 3.2.4 测量系统
• 3.3 实验参数的测定
• 3.3.1 凝结强化的评价方法
• 3.3.2 实验所需测量的参数
• 3.4 实验系统及实验过程
• 3.4.1 实验系统
• 3.4.2 工质的充装
• 3.5 实验结果
• 3.6 本章小结
• 第4章 电流体动力学换热特性机理分析
• 4.1 实验结果的定性分析
• 4.2 电场作用下流体的特有现象
• 4.2.1 加速流体对流混合现象
• 4.2.2 电流体动力学提拉现象
• 4.3 凝结换热的机理
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢