直接接触换热过程中液滴群混沌行为与传热系数耦合关系

熊文真¹，肖清泰^2,3，黄峻伟⁴，王仕博³，徐建新³

1. 信阳职业技术学院2. 昆明理工大学质量发展研究院3. 昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室4. 云南农业大学机电工程学院

摘 要：提出了一种新的思路研究直接接触换热过程中液滴群混沌行为与传热系数的耦合关系.运用数字图像处理技术和计算同调群理论获得不同工况下贝蒂数的时间序列,在此基础上计算得到了量化液滴群混沌行为的最大Lyapunov指数,同时基于1维贝蒂数平均值、标准差以及伪均匀时间t定义了用于表征液滴群流型的新参数,对原参数进行了改进.研究结果表明:传热系数和新参数之间的Person线性相关系数为0.9637,获得了比原参数更好的线性性;同时,基于贝蒂数时间序列测定的最大Lyapunov指数表征了不同混合工况的混沌度,也与传热系数具有较高的相关性.通过一个简单的方法实现了复杂条件下液滴群混沌行为和传热系数的量化、表征和耦合,可望为多相流流型识别提供新的分析思路,具有一定的借鉴意义.

关键词：直接接触换热;混沌行为;传热系数;耦合;