含不凝气体饱和蒸汽圆管内凝结对流传热传质数值模拟

摘要

本文以水蒸气质量分数为30％的饱和空气-蒸汽混合物为研究对象,利用计算流体力学方法(CFD),对不同速度流体在管内的充分发展和冷凝进行了二维数值模拟.模拟结果表明:速度充分发展后,层流速度呈现出旋转抛物面的分布规律,湍流在壁面出现较大的速度梯度;在冷凝段冷凝速率随着主流方向降低,水蒸气质量分数径向分布与速度分布相似,湍流冷凝速率大但由于流速快,总体冷凝量少;冷凝诱导产生了很小的径向速度;冷凝段换热系数沿流动方向逐渐降低,对流换热系数的比值逐渐增大,湍流的冷凝换热系数要低于层流.