结冰过程固液相变的传热研究

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1、华北电力大学本科毕业设计（论文）毕业设计(论文)`院系热能与动力工程系专业班级热动0703学生姓名刘岐指导教师刘璐结冰过程固-液相变的传热研究题目二○一一年六月Ⅱ华北电力大学本科毕业设计（论文）结冰过程固-液相变的传热研究摘要水在冷空气流中凝固问题的研究对于实际的生产生活有着深远意义，例如：提高节能技术，避免飞机飞行过程中的结冰以保证飞行安全性，冰蓄冷空调系统中蓄冰槽内的蓄冰、融冰，延长食品的保存期，深入了解地球科学等。水在冷空气流中凝固，是包含两种相变过程的传热传质、伴随两个移动边界的复杂问题，并且两

2、个边界相互影响、相互耦合。本文采用分区域模型，分别建立固、液两相的能量方程和传质方程，采用控制容积积分法进行网格差分，并运用移动网格技术追踪界面运动情况。在此基础上利用Fortran语言程序进行计算，对不同工况下的传热传质规律进行结果分析，获得了空气流速和液滴尺寸对结冰过程的影响规律，并掌握了液滴中心和表面温度的分布状况。本文对进一步研究液滴结冰过程的传热传质规律具有参考价值。关键字：结冰；固-液相变；传热；移动界面Ⅱ华北电力大学本科毕业设计（论文）InvestigationofHeatTransfer

3、ofSolid-LiquidPhaseChangeduringFreezingProcessAbstractTheproblemofwatersolidificationincoldairflowhasfar-reachingimplicationfortheactualproductionandliving,suchas:improvingenergy-savingtechnologies,toavoidtheaircrafticingproblemduringflighttoensurethefli

4、ghtsafety,thestorageoficeorthemeltingoficefortheicestorageairconditioningsystem,toextendtheshelflifeoffood,in-depthunderstandingoftheearthsciencesandsoon.Watersolidificationincoldairflowinvolvestwophaseheattransferandthemasstransferprocess,alongwiththeco

5、mplexityofthetwomovingboundaryproblem,andthetwointerfacescouplewitheachother.Thispaper,sub-regionalmodelwasusedtoestablishtheenergyequationandmasstransferequationofthesolidandliquidphases.Besides,thevolumecontrolintegrationmethodwasusedfordifferential,an

6、dthemovingmeshtechnologywasappliedtotrackthemovementoftheinterfaces.Onthisbasis,thefortranprogramminglanguageisusedtocalculatethemodel.Thecalculationresultsareanalyzedunderdifferentconditions.Theinfluencesofairflowrateanddropletsizeonthedropletfreezingpr

7、ocessareobtained,andalsothetemperaturedistributioninthedropletcenterandatthedropletsurfaceisresearched.Thispaperhasreferencevalueforfurtherinvestigationofheatandmasstransferduringtheprocessofdropletfreezing.Keywords:freezing;solid-liquidphasechange;heatt

8、ransfer;movinginterfaceⅡ华北电力大学本科毕业设计（论文）朗读显示对应的拉丁字符的拼音华北电力大学本科毕业设计（论文）目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1研究目的与意义11.2国内外研究现状11.3模型的选取21.4本文拟采用的研究方法22数学模型的建立32.1模型假设32.2模型示意图32.3模型的建立42.4传质传热和对流换热63应用FORTRAN程序计算过程83.1针对移动边界的坐标转换83.2控制容积积