水平管降膜蒸發(fā)技術是一種高效的節(jié)能換熱技術,在夠小溫差條件下充分利用相變釋放或吸收的潛熱能,顯著提升系統(tǒng)的換熱性能,加之其對熱源品質要求不高,能夠充分利用工業(yè)余熱等低品位熱源,因而被廣泛應用于海水淡化系統(tǒng)、石油化工系統(tǒng)、空調制冷系統(tǒng)、低品位余熱利用系統(tǒng)等領域。在環(huán)保壓力越來越大的今天,研究和發(fā)展高效節(jié)能的換熱技術對社會經濟發(fā)展有重要意義。在遠洋船舶系統(tǒng)中,淡水對船員生活和船舶的運行至關重要,而由于船體航運能力及成本限制,遠洋船舶不適于攜帶大量的淡水,因此如何合理的利用船舶動力裝置的余熱進行海水淡化,為遠洋船舶提供穩(wěn)定且持續(xù)的淡水供給。本文根據某特定遠洋船舶的運行參數,提出了一套適用的船舶的單效蒸餾法海水淡化裝置。設計了海水淡化系統(tǒng)中的蒸汽發(fā)生器、多效蒸發(fā)器及冷凝器等裝置,運用水平管降膜技術設計海水淡化裝置的核心部件蒸發(fā)器,已改善目前通用的海水淡化機存在的易結垢,效率低的問題,根據設計參數,對系統(tǒng)中需要的零部件進行選型。利用Fluent軟件對已經設計好的多效蒸發(fā)器內部的換熱管進行數值分析,驗證系統(tǒng)設計的合理性。對換熱管束中的局部進行建模和網格劃分后,對降膜鋪展過程進行數值模擬分析。研究因...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 船舶海水淡化研究背景
    1.2 海水淡化技術分類
    1.3 國內外相關研究概況及發(fā)展現狀
        1.3.1 國內外海水淡化技術發(fā)展概況
        1.3.2 低溫多效蒸發(fā)技術研究現狀
        1.3.3 船舶海水淡化系統(tǒng)研究現狀
    1.4 本文研究內容
2 船舶海水淡化系統(tǒng)設計
    2.1 船用海水淡化裝置工作原理及設計
    2.2 船用海水淡化裝置的系統(tǒng)設計
        2.2.1 蒸汽發(fā)生器選型和設計
        2.2.2 三效蒸發(fā)器選型和設計
        2.2.3 冷凝器設計
    2.3 本章小結
3 船舶海水淡化系統(tǒng)理論計算與設計
    3.1 柴油機余熱計算
    3.2 蒸汽發(fā)生器理論計算
        3.2.1 管內傳熱膜系數計算
        3.2.2 管外傳熱膜系數計算
    3.3 冷凝器理論計算
        3.3.1 冷凝器傳熱系數計算
        3.3.2 冷凝器壓降計算
    3.4 本章小結
4 船舶海水淡化系統(tǒng)熱力數學模型
    4.1 船舶海水淡化系統(tǒng)數學模型假設條件
    4.2 蒸汽發(fā)生器數學模型
    4.3 多效蒸發(fā)器數學模型
    4.4 冷凝器數學模型
    4.5 船舶余熱海水淡化系統(tǒng)數學模型求解
    4.6 船舶海水淡化系統(tǒng)計算結果
    4.7 本章小結
5 船舶海水淡化系統(tǒng)結構設計
    5.1 選型
    5.2 裝置工藝條件
    5.3 多效蒸發(fā)器結構設計
        5.3.1 換熱管尺寸及材質選擇
        5.3.2 管束排列方式
    5.4 噴淋管結構設計
    5.5 其他附件選用
        5.5.1 除霧器
        5.5.2 其他附屬部件
    5.6 本章小結
6 管外液膜分布數值模擬
    6.1 數值模擬機軟件簡介
    6.2 多相流計算模型介紹
    6.3 自由表面處理方法
        6.3.1 VOF模型界面重構技術
        6.3.2 連續(xù)表面張力模型(CSF)
    6.4 降膜流動過程中橫管外液膜鋪展規(guī)律
    6.5 計算模型及模型初始化
        6.5.1 橫管降膜流動中二維模型建立
        6.5.2 數值模型求解方法
        6.5.3 橫管降膜流動中二維模型建立
    6.6 邊界條件設定及求解
    6.7 模擬結果
        6.7.1 橫管降膜流動成膜過程
        6.7.2 噴淋密度對周向液膜分布影響
        6.7.3 管間距對液體流動和膜厚分布影響
        6.7.4 管徑大小對液膜厚度影響
        6.7.5 管束排列方式對液膜分布及膜厚影響
    6.8 本章小結
7 總結與展望
參考文獻
致謝



本文編號：3831394