Исследование закономерностей эволюции ледяных кристаллов в ультразвуковом кристаллизаторе на основе связанной модели CFD и баланса популяции
摘要
В связи с неясностью процесса фазового перехода переохлажденной воды в ультразвуковом кристаллизаторе, на основе многокомпонентной модели Эйлера-Эйлера, модели баланса популяции (PBM) и пользовательской определяемой функции (UDF) была создана связанная модель CFD-PBM (вычислительная гидродинамика - модель баланса популяции) для моделирования потока переохлажденной воды, нуклеации и роста ледяных кристаллов в вихревом ультразвуковом кристаллизаторе. Результаты показывают, что содержание льда на выходе сначала увеличивается с ростом ультразвуковой мощности, затем стабилизируется, при некоторых высоких мощностях немного снижается; в диапазоне 200~450 Вт оптимальная мощность повышается с увеличением расхода. Повышение частоты ультразвука усиливает тепловой эффект и снижает содержание льда на выходе, при этом более низкие частоты в диапазоне 20~40 кГц более благоприятны для кристаллизации. Вихревая структура продлевает время удержания переохлажденной воды, усиливая смешение льда и воды и снятие переохлаждения. Комплексный анализ содержания льда на выходе, тепловых потерь и потерь передачи ультразвука позволяет определить оптимальные параметры работы: мощность 360 Вт, частота 25 кГц. Результаты исследования могут быть использованы для проектирования кристаллизаторов в динамических системах накопления льда.
关键词
Ультразвуковая кристаллизация; связанная модель CFD-PBM; переохлажденная вода; эволюция ледяных кристаллов; динамическое накопление льда
以上内容由讯飞翻译自动生成，翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果，本网站不承担任何商业和法律责任。
The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website