粒数衡算与多相流耦合求解刮削制冰的晶粒特性

• 作者: 李健 李盈盈 梁坤峰 王林 芮胜军 董彬 袁争印 贾雪迎 阮春蕾
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 相变 多相流 模型 粒数衡算 结晶 数密度 聚并和破碎
• 年，卷（期）: 2016,（z2）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 128-135
• 页数: 8页
• 分类号: TK125
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20161399

摘要

在考虑晶粒成核、生长、聚并和破碎的情况下,采用分组法求解粒数衡算方程,通过耦合粒数衡算与多相流方程,建立了多尺度的结晶模型,模拟了表面刮削式制冰装置内水的动态结晶过程,获得不同温度、刮削速度、制冰时间等外界条件下晶粒数密度分布、云图等信息,分析了外界宏观条件对水的动态结晶过程的影响。结果表明：由于碰撞引起的晶粒聚并和破碎使得晶粒的尺寸分布更为集中和均匀；在过冷温差(流体局部温度与水的相变温度差值)不大于20℃,刮削速度不大于10 r·s-1范围内,降低壁面温度、增加刮削速度可以加速水的结晶与生长。