徐志明 张敏霞 张一龙 王景涛

(1. 东北电力大学能源与动力工程学院；2. 华北电力大学能源与机械工程学院)

符号说明

CD——曳力系数；

d——颗粒直径，m；

f——壁面摩擦系数；

Fa——颗粒浮力，N；

Fp——颗粒重力，N；

Fr——颗粒曳力，N；

Fs——颗粒Saffman力，N；

m——质量；

n——猝发次数；

N——颗粒个数；

Nd——在壁面上沉积的颗粒个数；

Re——雷诺数；

Rf——污垢热阻，m2·K/W；

S——广义源项；

t——沉积时间，s；

td——颗粒沉积时间；

v——速度，m/s；

V*——壁面摩擦速度，m/s；

α——常数；

Γ——广义扩散系数；

θ——粒子湍流猝发时间，s；

λf——污垢导热系数，W/(m·K)；

μ——流体运动粘度；

ν——流体动力粘度，Pa·s；

ρ——密度，kg/m3；

τs——壁面剪切应力，N；

φ——广义变量；

下标：

d——沉积；

f——流体(水)；

p——颗粒。

换热器运行过程中形成的污垢直接影响换热器的换热效率。颗粒污垢是指悬浮在流体中的固体颗粒在换热面上的积聚。目前在污垢模拟中对析晶污垢的模型已经很成熟，但是还没有较好的模型来描述颗粒污垢，颗粒污垢沉积在换热器中特别普遍，具有广泛的工业背景，该过程包含复杂的两相流动和传质理论，对其进行深入研究既有重要的理论意义，又有实际除垢、抑垢的应用价值。

国内外在颗粒污垢方面已经做了大量的研究工作。Chamra L M和Webb R L研究了强化管中液侧颗粒污垢的形成机理，首次基于扩散机制和惯性机制提出一个半理论模型，通过实验数据得到粘附概率和污垢抗分散强度，以此预测较大粒径和浓度分布范围内的颗粒污垢沉积机理[1]。Beal S K重点研究了颗粒污垢的形成过程，得到颗粒污垢沉积机理主要有：布朗运动、湍流扩散和重力或惯性力，且颗粒的沉积量与流体介质粘性有关[2]。……