换一批基于真空脉动循环参数调控的管腔结构蒸汽穿透机制研究
Study on the Steam Penetration Mechanism in Tubular Structures Based on Vacuum Pulsation Cycle Parameter Regulation
摘要针对微米级管腔结构中蒸汽渗透效率低、分布不均的问题,本文研究真空脉动循环参数对蒸汽传质的调控机制,提升穿透性能与能效利用率.构建频率(0.5～2.0 Hz)与压力幅值(5～15 kPa)耦合的蒸汽扩散动力学模型,结合计算流体力学(CFD)模拟,揭示脉动压力场对蒸汽相变与边界扰动的影响规律.搭建真空脉动实验平台,集成高速显微成像与X射线微CT,量化分析不同参数下的蒸汽穿透深度与三维分布,并采用响应面法优化参数组合.结果表明,脉动条件下穿透均匀性提升约21%,末端饱和度达0.78±0.05,较静态工况提升约50%.在1.2 Hz/10 kPa参数组合下,实现单位能效指标(η=5.06 s/J)最优,较基准工况提升约40%,对应关键性能指标KPI达2.37 g/(kW·s),较标准提升58%.研究表明,真空脉动参数可协同强化蒸汽传质与能效控制,显著改善微结构渗透性能,为微通道干燥、器械灭菌及多孔介质传质提供理论依据与优化路径.
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关键词
真空脉动微尺度管腔结构蒸汽穿透效率循环参数调控CFD模拟vacuum pulsationmicroscale lumen structuresteam penetration efficiencycycle parameter regulationCFD simulation
栏目名称
DOI
10.13385/j.cnki.vacuum.2025.06.07
发布时间
2025-12-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
吉林省卫生健康科技能力提升项目（2021LC112）
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