随着对低温余热利用研究的深入,有机朗肯循环以其简单的系统结构,较低的蒸发压力和温度等特点被广泛使用和研究。非共沸混合有机工质在气液相变时具有温度滑移的特性,能够匹配实际工程中的变温热源,减小系统可用能损失,提高系统效率。非共沸工质在蒸发器中的换热过程属于典型的流动沸腾过程,流动沸腾过程广泛的存在于各类相变传热传质设备中,是一种非常重要的换热过程,对其机理和规律的研究对优化换热器结构,强化换热有重要意义。本文主要目的是研究非共沸工质流动沸腾过程,从纯工质流动沸腾过程入手,分析四种纯工质流动沸腾源项的特点,并使用Stefan问题和膜态沸腾问题进行验证,结果表明Hardt模型最为准确,LEE模型准确度最差。之后将混合工质引入研究范围,研究了混合工质的物性计算方法,分析了混合物气液相变过程源项处理方法,分析结果表明Banerjee R.模型具有较强的可操作性且较为合理。本文最终选择了此方法进行非共沸工质流动沸腾过程的模拟研究。研究过程分为以下几步:第一步,计算了提出此方法的文献中的例子,确保此方法的可行性,结果与原文匹配度较高;第二步,将此例子中的混合物更改为本实验组使用的混合工质(戊烷和异丁烷),计算并分析结果,结果表明(1)由于气液是逆向流动过程,蒸发速率沿x轴正向先增加后减小,并在管段右侧出口处有小幅突变和分散。(2)壁面和相界面同时存在剪切力的作用,比较而言,壁面的剪切力要大于相界面的剪切力,因此,x方向速度在壁面附近下降较快。Y方向速度在某种程度上可以表示蒸发速度。(3)各相流体流动过程中逐渐接近充分发展。热边界层和流动边界层具有类似的形状。从下壁面传入的热量通过液相传导到气相,最后由上壁面通过对流边界条件传出。温度也是随着这个规律变化的。(4)由于戊烷的分子质量大于异丁烷,因此,在单位为kg/s时戊烷的蒸发速率略大于异丁烷的蒸发速率。因此,相界面处的液相异丁烷的质量分数会比初始值略大;第三步,建立本组非共沸混合工质流动沸腾实验台的实验段模型,物质选用戊烷/异丁烷质量比为0.25/0.75的混合物,计算4种实验工况,每种实验工况中有三种不同的干度,将模拟结果与数值计算结果进行比对,验证模型的准确性,结果表明随着干度的上升,非共沸工质的换热系数都随之上升,不同的条件下上升的幅度可能不同。当热水入口温度为65℃,流量0.186kg/s,工质流量159kg/(㎡·s)时,模拟和实验结果最为接近。通过对比实验和模拟结果,证明本文中所描述的方法对预测混合工质流动沸腾的换热系数具有较好的效果。