混合物在蒸馏制冷空气分离等工业过程中占有重要地位。组分的配合还可用于控制热管的温度分布。非共沸混合工质沸腾换热在制冷热泵低焓能源利用化工空气分离天然气液化等工程技术领域中有广泛的应用和发展前景。多组分液体沸腾传热传质问在石油化工及制冷工质替代品的研究中具有广泛的应用。大多数的实验研究显，对于这种现象，通常有以下的解释在气泡的生长过程中，在汽液界面上，随着容易蒸发组分的蒸发造成汽液界面温度的升，使得传热驱动力减小。再就是热量的传递受热扩散和质扩散两种机理的控制，容易蒸发组分的热扩散系数通常要比质扩散系数大个量级；这都可以造成沸腾换热过程传热能力的减弱。2混合物组成不同，其物理性质有较大的变化23.3混合物的组成对汽化核心的影响。对于混合物的沸腾来说，其初始沸腾时，汽化核心的形成需要更多的能量，从而使形成汽化核心的数量减少61.4由于在混合工质的沸腾过程中，气泡生长速率减慢气泡脱离频率降低以及活化核心密度减小造成潜热和显热传递速率降低7. 前人对混合物沸腾换热现象的机理研究做了大量的，作，这些研究工作主要集中齐实验研究方面，在实验研究的过程中得到了大量的实验数据。并得到了些实验关联式，但是这些关联式都有严格的适用范围。 沸腾的换热机理进行了理论研究。并将押论计算结果与实验结果进行对比，得出了相庖的结论。 2物理模型在双组分池沸腾过程中，同单组分样，认为基金项目中国科学院百人计划基金项目资助2001气泡的生长过程分为两个阶段，气泡的初期生长阶段和后期生长阶段。在气泡的初期生长阶段传热起主导作用，在气泡的后期生长阶段，动力效应和传热同样重要。并且在气泡的整个生长阶段，传质效应都在起作用。 分发展的核态沸腾，传热面可分为个区域干涸区微液层区和厚液层区。蒸发主要集中在微液层区，厚液层的蒸发很小而忽略。这个区域的面积将随时间变化。干涸区由初始面积为，而逐渐长大。 与笮组分沸腾换热机理不同的是，在微液层汽液接触面上由于容易蒸发的组分先行蒸发，造成汽液接触面温度升高。从而造成热驱动力下降，使换热效率降低。在本模型的计算过程中，取微液层汽液界面的温度值为固定值也可以认为其为在气泡生长过程中的汽液界面温度的平均值，并利用个多项式来描述汽液界面温度和组分的相平衡值。在气泡的生长过程中考虑了传质对传热过程的影响，这将在下面的数学模型中有详细描述。2给出了单个气泡的形态微厚液层的构造，以及蘑菇型气泡的形态。 为方便起，本研究只考虑水平等温壁面的饱和沸腾情况。 在气泡的生长过程受传热和传质的影响，中个气泡的长分为两个阶段，初期生於期，主要是传热和传质效应控制着气泡的生长过程，而在后期生长及气泡脱离过程气泡动力学将起主导作用。 3数学模型3.1传热过程在气泡的初期生长期，气泡从活化核心开始以半球形态生长，在气泡生长的后期阶段，微液层的蒸发和部分蒸干，气泡将由半球形变成球缺形，此时气泡将从传热面脱离。 平均热流密度可由微液层模型确定3.2传质过程不同于单组分沸腾，双组分沸腾需要考虑蒸发面的饱和温度随组分的变化。由于组分浓度差而形成的质扩散将起重要作用。对于微液层蒸发面，为方便起，做如下假定扩散系数潜热热导率和密度与温度无关，它们的值采用单组分物性的线性叠加而成。 离开微液层面的蒸气与面的液体处于平衡状态。 液体成分的初始值是个常数。 通过质扩散边界层传递质量流为因此，由于扩散质量流而产生面蒸发的热流密度为3.3双组分沸腾换热计算模型在气泡的后期生长阶段，气泡将从沸腾加热面脱离，气泡的受力分析与文献9中的分析相同，如气泡底部微液层蒸发的热流密度相等。通过求解该方程组可解得气泡的脱离时间和汽液界面的温度乃。在将有关数据代入式求得平均热流密度，再根据实验所确定的壁面过热度，从而确定沸腾换4计算结果与实验结果的比较本研究在模型的计锌过程中需要气泡的核化密度。但1前对多组分沸腾传热，没有现成的气泡核化密度数据。气泡核化密度受混合组分的影响在文献中己有所说明4，6. 在本计算过程中通过在适，的范内假定和调整气泡核化密度的数据，这，中已给出。需要说明的是，组分的变化接近甲组分时，汽化核心密度值变化很大。对上述的封闭方程组和边界条件进行计算。46中了在不同热流密度下计算结果与实验结果的对比。 组分种热流密度下换热系数随组分变化的计算曲线与实验结汜的对比，从中可以看出热流密度较高时，实验数据和计算曲线符合较好。这说明在热流密度较高的情况下，模型更为适用。，文献9中已指出，动态微液层模型在较热流密度下适用。 5结论过程对双组分沸腾换热过程的影响，通过假定和调整气泡核化密度的数据，对双组分混合物甲醇水在各种热流密度下的沸腾换热特性进行预测。1前本文作者正在通过可视化实验，得到多组分沸腾的气泡密度及生长规律，将在以后的论文中对本论文中提出的理论模型进步的验证和完善。 热系数。 组分w；sM俳习，