内置转子圆管CaCO3污垢形成过程数值模拟：防垢机理与影响因素

内置转子圆管内CaCO3污垢形成过程的数值模拟是一篇针对传热传质领域的研究论文，发表于2013年的《北京化工大学学报(自然科学版)》第40卷第3期。作者姜摇鹏、阎华等人来自北京化工大学机电工程学院，他们构建了一个数学模型来分析内置转子圆管内部CaCO3污垢的形成过程。这个模型着重考虑了温度场和浓度场的影响，通过数值模拟揭示了内置转子结构如何影响污垢的沉积和剥蚀。 研究发现，内置转子圆管相较于光管，其内部的温度分布和浓度分布更为均匀。具体来说，在相同截面，内置转子后的圆管污垢沉积率和剥蚀率有所下降，这表明内置转子起到了一定的防垢作用。数值模拟结果显示，光管的热阻相对于内置转子圆管要高出3到4倍，这意味着内置转子可以显著降低热量传递过程中的阻力。 此外，研究还发现随着入口CaCO3溶液浓度的增加，圆管的污垢沉积率、剥蚀率以及热阻都会相应增大。这表明浓度是影响污垢形成的一个重要因素。作者将内置转子圆管与传统光管的污垢形成过程进行了对比，从而深入理解了洁能芯转子的防垢机制，强调了内置转子除了强化传热外，对于防止CaCO3污垢的积累也具有积极作用。 该研究的数学模型依据是传热和传质的基本原理，同时结合了实验数据和理论分析，为优化换热设备设计、减少污垢累积提供了重要的科学依据。研究得到了国家“十二五”科技支撑计划和北京市自然科学基金的支持，显示出其在工程技术领域的重要价值。