摘要:
界面剪切力对小径管中的蒸汽垂直下流凝结传热有重要影响。采用VOF模型数值模拟了蒸汽垂直下流凝结传热,分析了界面剪切力对局部凝结传热系数的影响。模拟中冷凝管壁面温度采用耦合计算冷却水的对流换热获得。计算得到了速度、界面剪切力和局部凝结传热系数的分布。计算结果表明:界面剪切力沿蒸汽流动方向逐渐减小,它对局部凝结传热系数的强化作用集中在垂直管前段,而在垂直管后段,液膜重力是影响局部凝结传热系数的重要因素。将VOF模型算得的局部凝结传热系数与Nusselt解析解进行了比较。在垂直管前段,由于汽液界面剪切力的强化作用,VOF模型的计算结果大于Nusselt解析解;而在垂直管后段,汽液界面剪切力逐渐减弱,VOF模型的计算结果接近Nusselt解析解。将VOF模型算得的局部凝结传热系数与Goodykoontz等的实验数据做了比较,在02~06 m的垂直管段,VOF模型算得的局部凝结传热系数与Goodykoontz等的实验数据吻合较好,误差在±35%的范围内变化。