分集水器阻力特性的實(shí)驗(yàn)研究
本文關(guān)鍵詞:分集水器阻力特性的實(shí)驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:為了彌補(bǔ)水利不平衡帶來的冷熱不均問題,常常采用“大流量、小溫差”的運(yùn)行方式,這種方式雖然能自動消除系統(tǒng)的冷熱不均現(xiàn)象,但這是一種大投入、高能耗、低產(chǎn)出的落后方式,它不僅造成熱量的浪費(fèi),還造成電量的浪費(fèi)。這樣的運(yùn)行方式既不節(jié)能,也不符合我們現(xiàn)代對能源可持續(xù)發(fā)展的要求,所以要想解決水力不平衡問題,就要從根本入手,找到水力不平衡產(chǎn)生的原因,分析造成水力失調(diào)問題的關(guān)鍵因素:流量、壓力分配的規(guī)律及原因。本文對分集水器及其并聯(lián)管路系統(tǒng)的研究采用以實(shí)驗(yàn)為主、數(shù)值模擬與理論研究為輔的方法,通過對分集水器各支管流量的調(diào)節(jié)發(fā)現(xiàn),分集水器并聯(lián)支管中末端支管流量占整個并聯(lián)管路系統(tǒng)流量的比重較大;應(yīng)用Fluent模擬軟件對分水器及并聯(lián)管路內(nèi)的流體流動進(jìn)行模擬計(jì)算,分別研究了入口流速、主管直徑、管間距及支管數(shù)量等因素對并聯(lián)管路流量分配均勻性的影響,結(jié)果表明:流量分配的均勻性隨入口流速的增加、主管管徑的減小、管間距的減小和支管數(shù)量的增加而降低,究其原因是并聯(lián)管路進(jìn)出口壓差不平衡造成的;通過對輻射地板采暖系統(tǒng)水力工況的分析計(jì)算可以得知,當(dāng)實(shí)際流量達(dá)到某一值后,調(diào)節(jié)流量對地板表面散熱量和室內(nèi)溫度的影響不明顯;管道進(jìn)出口溫差隨管長的增加而減小,隨入口流速的增加而減小。
【關(guān)鍵詞】:分集水器 阻力特性 流量分配 水力工況 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】:河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TU832
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-20
- 1.1 研究背景和意義10-11
- 1.2 多分支并聯(lián)管路的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.1 多分支并聯(lián)管路流動特性的國外研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 多分支并聯(lián)管路流動特性的國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3 地板輻射采暖13-14
- 1.4 水力失調(diào)與水力穩(wěn)定性的概述14-17
- 1.4.1 水力失調(diào)14-16
- 1.4.2 水利穩(wěn)定性16-17
- 1.5 分集水器概述17-19
- 1.5.1 分集水器的應(yīng)用范圍17-18
- 1.5.2 分集水器的分類18-19
- 1.6 本文研究的主要內(nèi)容19-20
- 第二章 分集水器流動特性的理論分析20-30
- 2.1 離散模型的建立20-23
- 2.1.1 支管處分集水器主管的動量方程20-21
- 2.1.2 支管間分集水器主管的動量方程21
- 2.1.3 支管伯努利方程21-22
- 2.1.4 連續(xù)性方程22-23
- 2.1.5 邊界條件23
- 2.2 分集水器的阻力23-29
- 2.2.1 三通局部阻力24-25
- 2.2.2 局部阻力之間的干擾25-26
- 2.2.3 分集水器的阻力26-29
- 2.3 本章小結(jié)29-30
- 第三章 分集水器阻力特性實(shí)驗(yàn)30-46
- 3.1 實(shí)驗(yàn)介紹30-36
- 3.1.1 供熱系統(tǒng)31-32
- 3.1.2 換熱系統(tǒng)32-33
- 3.1.3 實(shí)驗(yàn)用分集水器并聯(lián)管路系統(tǒng)33-35
- 3.1.4 測量系統(tǒng)35-36
- 3.2 實(shí)驗(yàn)方案36-38
- 3.2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容36-37
- 3.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)37
- 3.2.3 實(shí)驗(yàn)誤差分析37-38
- 3.3 數(shù)據(jù)處理38-44
- 3.3.1 流量改變工況分析40-44
- 3.4 本章小結(jié)44-46
- 第四章 分集水器阻力特性的數(shù)值模擬46-70
- 4.1 CFD基本理論46-53
- 4.1.1 基本思想47-49
- 4.1.2 流體流動基本特征49
- 4.1.3 湍流模型49
- 4.1.4 流體流動的控制方程49-50
- 4.1.5 離散格式的選擇50-51
- 4.1.6 邊界條件和初始條件51-53
- 4.1.7 計(jì)算流體力學(xué)的求解過程53
- 4.2 分集水器的數(shù)學(xué)模型53-55
- 4.2.1 幾何模型53-54
- 4.2.2 控制方程及離散格式54-55
- 4.2.3 邊界條件55
- 4.3 模擬結(jié)果與分析55-67
- 4.3.1 不同入口流速對分水器分配特性的影響55-60
- 4.3.2 不同主管管徑對分水器分配特性的影響60-62
- 4.3.3 支管數(shù)量對分水器分配特性的影響62-63
- 4.3.4 支管間距對分水器分配特性的影響63-65
- 4.3.5 分集水器并聯(lián)管路系統(tǒng)的模擬65-67
- 4.4 流量分配不均勻性分析67-69
- 4.5 模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比69
- 4.6 本章小結(jié)69-70
- 第五章 地板輻射采暖系統(tǒng)的水力工況分析70-80
- 5.1 基本公式的推導(dǎo)70-72
- 5.2 相對流量比與地板表面散熱量的關(guān)系72-73
- 5.3 相對流量比與室內(nèi)溫度的關(guān)系73-74
- 5.4 不同管長的進(jìn)出口溫差74-78
- 5.5 本章小結(jié)78-80
- 結(jié)論與展望80-82
- 致謝82-83
- 參考文獻(xiàn)83-86
- 作者簡介86
- 攻讀碩士期間研究成果86-87
【參考文獻(xiàn)】
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