2 EHD强化沸腾换热的前期理论基础 5

2.1 EHD强化换热机理分析 5

2.2 电场对汽泡的作用机理分析 5

2.3 电场作用下汽泡的行为 5

3 ANSYS软件的应用 7

3.1 ANSYS软件简介 7

3.1.1 ANSYS软件功能 7

3.1.2 前处理模块 7

3.1.3 求解模块 8

3.1.4 后处理模块 10

3.2 电磁场有限元分析简介 10

3.2.1 有限元基本思想 10

3.2.2 有限元基本理论 11

3.3 有限元法的计算步骤 12

3.3.1 构建模型 12

3.3.2 施加载荷计算 14

3.3.3 求解 14

3.3.4 后处理 14

ii

4 电场作用下工质对汽泡的影响 16

4.1 物理问题描述 16

4.2 电场控制方程及其边界条件 17

4.3 计算结果及其分析 17

4.3.1 不同电场作用下工质对汽泡周围电势分布的影响 18

4.3.2 不同工质对汽泡周围电场分布的影响 28

5 结论 41

致谢 42

参考文献 43

1绪论

随着能源对人们的生活和工作的影响越来越大，其稀缺性也越来越明显。本论文利用电水动力学沸腾换热的基本原理，选取苯、R11、乙醚、乙酸乙酯四种工质，在均匀电场作用下，研究不同工质作用下汽泡周围场强分布以及电势分布的特性，分析比较不同工质对汽泡的电场效应。

1.1 本课题的目的和意义、国内外研究现状、水平和发展趋势

1.1.1 课题的目的和意义

能源是人类生存发展的重要物质基础，不仅关系到世界各国的经济发展，还影响着人类生活的和平与安宁。然而，随着工业发展对能源的消耗越来越多，人类时刻面临着能源枯竭的问题，世界各国也致力于不断开发新能源、发展节能环保技术等有效措施来缓解能源压力，在此背景下，电水动力学（electro-hydro-dynamics,简称EHD）应运而生，这是一种利用电场、流场、温度场三场的相互作用，以此来达到提高换热效率目的的主动传热方法，这种方法传热强化效果显著，使用的设备简便，并且易于控制热流和温度。目前，国内对EHD沸腾强化技术的研究尚不成熟，相关理论缺乏验证性，在一定程度上影响着国内学者对相关技术的研究。在沸腾换热过程中汽泡的形成、成长及上升等行为是决定EHD强化沸腾换热机理的重要基础。基于这种研究的需要，本课题主要针对苯、R11、乙醚、乙酸四种工质，研究单纯电场作用对工质加热后产生的汽泡的作用规律，为研究EHD强化沸腾换热技术的发展作出相应的贡献。 不同工质作用下电场对汽泡的作用(2):http://www.chuibin.com/wuli/lunwen_205321.html