蒸汽压缩蒸馏装置共轭传热过程的数值模拟

蒸汽压缩蒸馏装置(VCD)是国际空间站从尿液废水中回收纯净水的重要装置。首次考虑离心力及微重力环境共同作用下两相流动、相变传热、汽液分离多因素耦合对VCD装置产水效率的影响,采用Fluent多相流混合模型,通过开发自定义函数(UDF),将相变潜热嵌入能量方程数值模拟了VCD装置共轭换热的相变过程,得到了不同时刻下蒸发器、冷凝器内气液两相体积分布及相变过程的传热特性、流动状态;在此基础上模拟了不同进口流量下该装置的产水率值,得出了产水率随进口流量的变化规律。模拟结果和国外文献提供数据对比,两者相对吻合,从而为蒸汽压缩蒸馏装置的整体设计提供了可靠的参考。