遠洋船舶在多海域航行,需要找出一種適應船用空調系統(tǒng)的換熱器來適應不同航行海域的外界氣象條件,使得船舶能夠在極冷和極熱環(huán)境中正常工作。換熱器外部幾何構造、內部介質流動以及傳熱換熱過程都極其復雜,采用數(shù)值模擬研究換熱器內部流動過程已成為首要的技術措施之一。本文以管殼式換熱器為研究對象,通過數(shù)值模擬,得到了整個換熱器的速度、溫度和壓力的流場分布,并對模擬結果進行分析比較。本文使用AutoCAD平臺,創(chuàng)建了單弓形折流板、旋梯式折流板管殼式換熱器的三維物理模型,通過Gambit軟件對建立的三維模型進行網(wǎng)格劃分。利用Fluent流體分析軟件對劃分好的換熱器模型進行數(shù)值求解,探究單弓形折流板布置、旋梯式折流板尺寸對流動的影響。對比單弓形和旋梯式這兩種不同形式折流板對流動的影響,并對旋梯式折流板換熱器進行進一步的改進。本文模擬研究的要點是:針對制冷和制熱的情況,首先對A段分別為100mm、150mm、200mm、250mm、300mm,板間距分別為200mm、143mm、111mm的單弓形折流板換熱器的殼程流體流動進行模擬分析;其次對a段長度分別為86mm、64.5mm和51.6mm的旋梯式螺旋折流板... 

【文章來源】：江蘇科技大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

管殼式換熱器

(a)單弓形折流板 (b)連續(xù)螺旋折流板 (c)螺旋折流板圖 1.2 不同形式的折流板Fig.1.2 Different types of baffles1.3 空調換熱器國內外研究現(xiàn)狀1.3.1 管殼式換熱器研究現(xiàn)狀近年來，各種新型換熱器不斷興起，其優(yōu)良的換熱性能挑戰(zhàn)著管殼式換熱器的地位，甚至在個別領域的應用中，管殼式換熱器已被漸漸取代。但是由于其經(jīng)濟可靠性高，適用范圍廣，至今仍然處于統(tǒng)治地位。例如在日本，管殼式換熱器的產(chǎn)量占換熱器有關的行業(yè)70%。高效緊湊式換熱器的不斷挑戰(zhàn)，也促進了管殼式換熱器的更新與發(fā)展。在目前，為了了解如何提高管殼式換熱器的換熱性能，該領域的專家學者們對其做了大量的優(yōu)化探究，其大致方向如下：（1）增大換熱面積。其主要方向是幾何尺寸的大型化，通過把管殼式換熱器的幾

江蘇科技大學工學碩士學位論文16按要求建立的的幾何模型如圖3.1所示，為了方便觀察內部結構，左側展示的是整個換熱器殼體的整體結構，右邊為其沿換熱管方向的軸向半剖圖。此外，折流板作為本文模擬的一個變量，會隨著不同模型優(yōu)化的改變而改變，所以尚未畫出。文章會對研究的兩種折流板的形式做簡單的介紹。(a)整體結構圖 (b)軸向半剖圖圖 3.1 換熱器簡化模型Fig.3.1 Simplified model of the heat exchanger為方便對比，對本文管殼式換熱器的設計，除了折流板布置和形式不同之外，其余尺寸完全相同。換熱管呈正三角形排列，換熱器主要結構尺寸如表3.1所示：表 3.1 換熱器結構主要尺寸Table 3.1 Main dimensions of heat exchanger structure換熱器結構 幾何尺寸及計算工況 換熱器結構 幾何尺寸及計算工況殼體（mm） φ270×6 殼程總長（mm） 1000換熱管（mm） φ25×2.5 熱管數(shù)目 40 根管間距（mm） 32 進出口管（mm） φ270×5對于折流板而言，也有定性的尺寸是保持不變的，如折流板缺口高度及折流板厚度，其主要尺寸設置如表3.2所示。折流板的缺口高度應該能使殼程流體通過折流板缺口時的流速

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2901301