真空预冷设备中捕水器的理论模拟和结构优化

为研究捕水器最佳的结构参数并使系统不过于复杂及成本太高,本文给出了真空预冷的原理,建立了真空预冷装置捕水器数学模型,采用Fluent和Gambit软件,选用k-ε湍流模型及连续性方程来封闭N-S方程组,通过编写用户自定义函数名称凝固与融化(solidification and melting,SAM),对不同直径、不同长度和不同壁面温度组合而成的18种壁面凝结式捕水器进行理论模拟与分析。分析结果表明,当管径为200mm,管长为700mm,壁面温度为-30℃时,该捕水器的捕水率可达72.4%,说明当捕水器总材料一定时,选用第18组的结构尺寸,其捕水率最高。该研究为实际捕水器的优化改进提供了理论依据。