隨著能源消費(fèi)的日益增長(zhǎng),污水源熱泵技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。但在污水源熱泵技術(shù)的工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),污水源熱泵系統(tǒng)管道污垢的嚴(yán)重沉積,導(dǎo)致管道阻力增大,管內(nèi)換熱系數(shù)嚴(yán)重下降,從而導(dǎo)致系統(tǒng)整體運(yùn)行效率低下。除此以外,污水源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),缺乏相關(guān)計(jì)算參數(shù),例如污水管內(nèi)流動(dòng)的沿程阻力系數(shù)和管內(nèi)換熱系數(shù)。本文以污水管內(nèi)流動(dòng)和換熱為對(duì)象,研究在污垢底層作用下的污水管內(nèi)湍流流動(dòng)和換熱規(guī)律,為污水源熱泵工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供合理的設(shè)計(jì)參數(shù)。該研究對(duì)推進(jìn)國(guó)家可持續(xù)化綠色發(fā)展、促進(jìn)污水源熱泵技術(shù)、進(jìn)而推動(dòng)污水源熱泵量大面廣的應(yīng)用具有重要意義。首先,針對(duì)城市污水干渠中的原生污水,通過(guò)測(cè)試分析了原生污水中污雜物的有機(jī)成分和無(wú)機(jī)成分,測(cè)試了污水及污雜物的密度、導(dǎo)熱系數(shù)、粘度及比熱等相關(guān)參數(shù),并對(duì)懸浮污雜物顆粒粒徑分布進(jìn)行研究;其次,通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了污水管內(nèi)流動(dòng)阻力和污垢生長(zhǎng)特性;并通過(guò)圖像法測(cè)試了穩(wěn)定沉積在污水管內(nèi)表面的污垢層的形貌特征,確定了污垢底層作用下?lián)Q熱管表面的壁面粗糙度;第三,建立了原生污水管內(nèi)湍流流動(dòng)和換熱數(shù)學(xué)模型,通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了模型的適用性。通過(guò)數(shù)值模擬研究了污垢底層作用下原生污水管內(nèi)湍流流動(dòng)特性... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題來(lái)源
    1.2 課題背景及研究意義
    1.3 研究概況
        1.3.1 污水源熱泵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 污水污雜物成分檢測(cè)分析研究現(xiàn)狀
        1.3.3 污水管內(nèi)流動(dòng)與換熱研究概況
        1.3.4 液固兩相流數(shù)值方法及其在污水流動(dòng)換熱中的應(yīng)用
    1.4 當(dāng)前研究存在的問(wèn)題
    1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
2 原生污水污雜物成分分析
    2.1 污水基本物性參數(shù)測(cè)試
        2.1.1 污水采樣及表觀狀態(tài)
        2.1.2 污雜物樣品
        2.1.3 基本物性參數(shù)測(cè)試方法
        2.1.4 測(cè)試結(jié)果分析
    2.2 污水污雜物種類測(cè)定及含量分布
        2.2.1 無(wú)機(jī)類污雜物成分測(cè)試
        2.2.2 有機(jī)類污雜物成分測(cè)試
        2.2.3 污雜物成分測(cè)試結(jié)果
    2.3 污水污雜物顆粒粒徑分布
        2.3.1 污水污雜物顆粒粒徑分布測(cè)試方法
        2.3.2 污水顆粒粒徑分布結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
3. 原生污水管內(nèi)湍流流動(dòng)換熱實(shí)驗(yàn)及壁面污垢形貌研究
    3.1 原生污水管內(nèi)湍流流動(dòng)換熱實(shí)驗(yàn)
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>        3.1.2 實(shí)驗(yàn)原理
        3.1.3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
        3.1.4 實(shí)驗(yàn)工況
        3.1.5 實(shí)驗(yàn)污水物性參數(shù)
        3.1.6 實(shí)驗(yàn)步驟
        3.1.7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.2 原生污水管內(nèi)壁面污垢形貌研究
        3.2.1 研究目的
        3.2.2 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研
        3.2.3 測(cè)試方案及樣品準(zhǔn)備
        3.2.4 測(cè)試結(jié)果及分析
    3.3 本章小結(jié)
4 原生污水管內(nèi)湍流流動(dòng)換熱數(shù)學(xué)物理模型及其驗(yàn)證
    4.1 原生污水管內(nèi)湍流流動(dòng)數(shù)學(xué)模型
        4.1.1 單流體模型
        4.1.2 雙流體模型
        4.1.3 湍流模型及壁面函數(shù)
    4.2 數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證
        4.2.1 幾何模型及網(wǎng)格劃分
        4.2.2 數(shù)值計(jì)算方法
        4.2.3 邊界條件
        4.2.4 物性參數(shù)設(shè)置
        4.2.5 網(wǎng)格獨(dú)立性分析
        4.2.6 模型驗(yàn)證分析
    4.3 本章小結(jié)
5 原生污水管內(nèi)湍流流動(dòng)及換熱數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析
    5.1 固相顆粒物濃度分布
        5.1.1 濃度場(chǎng)分析
        5.1.2 管內(nèi)固相濃度分布的影響因素
    5.2 污水管內(nèi)流動(dòng)特性分析
        5.2.1 速度場(chǎng)分析
        5.2.2 管道沿程阻力系數(shù)的影響因素
    5.3 污水管內(nèi)換熱特性分析
        5.3.1 溫度場(chǎng)分析
        5.3.2 管內(nèi)平均對(duì)流換熱系數(shù)的影響因素
    5.4 數(shù)據(jù)擬合
        5.4.1 量綱分析
        5.4.2 公式擬合
        5.4.3 公式精度分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 主要符號(hào)表
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3124364