本文關(guān)鍵詞：兩相流動力型分離式熱管組合性能研究及工程應(yīng)用

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【摘要】：兩相流動力型分離式熱管相對于傳統(tǒng)的換熱器以及常規(guī)熱管具有:不受換熱位置高差的影響,不受能量輸送距離的影響,方便后期維修等優(yōu)點,具有廣闊的工程應(yīng)用前景。本文通過實驗和Fluent仿真對兩相流動力型熱管的組合應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)的研究工作,使兩相流動力型熱管組合能夠做到最大化、最優(yōu)化的節(jié)能效果。本文首先對熱管的原理以及目前出現(xiàn)的脈動熱管、旋轉(zhuǎn)熱管以及兩相流動力型分離式熱管進(jìn)行了相關(guān)的介紹,并對熱管輸送能量的核心載體——工質(zhì)進(jìn)行了介紹。通過搭建動力型熱管組合實驗臺,對動力型熱管在冷卻除濕應(yīng)用中的組合應(yīng)用的節(jié)能效果進(jìn)行了分析,實驗結(jié)果表明:動力型熱管組合應(yīng)用具有一個最優(yōu)的熱管套數(shù),在空調(diào)冷量除濕工程應(yīng)用中,在供風(fēng)溫度要求在20℃左右時,建議采用3套動力型熱管;當(dāng)供風(fēng)溫度要求在24℃時,建議采用4套動力型熱管,這樣可以通過調(diào)節(jié)其中的1套或者2套來控制供風(fēng)溫度。通過對兩相流動力型熱管組合實驗裝置增加制冷機(jī)組,使其除濕露點溫度低于0℃,實驗結(jié)果表明在除濕露點溫度低于0℃的情況下冷卻除濕依然可行,但是需要合理設(shè)計實驗裝置并進(jìn)行除霜。開啟1套動力型熱管后可以節(jié)能21.6%,繼續(xù)開啟1套動力型熱管節(jié)能效果可以在加入1套動力型熱管的基礎(chǔ)上提高5.7%。通過使用Fluent軟件對水平段直管段的兩相流特性進(jìn)行模擬仿真,可以直觀的觀察兩相流的流動特性。對相同邊界條件相同傳熱溫差不同工況的動力型熱管蒸發(fā)器換熱情況進(jìn)行分析,結(jié)果表明內(nèi)外兩套動力型換熱效果應(yīng)該處于近似相等的均衡狀態(tài)。相同邊界條件下的水平流動和豎直流動的模擬結(jié)果表明:在動力型熱管中使用水平管路布置相對于豎直管路布置具有很大的優(yōu)勢。本文的最后總結(jié)前階段對動力型熱管所做的實驗性能研究以及Fluent模擬仿真工作,利用動力型熱管組合對鍋爐煙氣余熱進(jìn)行回收利用的設(shè)計。利用該動力型熱管組合的設(shè)計方案可以實現(xiàn)回收1337.37 KW的余熱量用來預(yù)熱空氣,預(yù)計在一年左右的時間就可以實現(xiàn)投資成本的回收。兩相流動力型熱管組合應(yīng)用具有廣闊的應(yīng)用前景,既可以實現(xiàn)能量的高效回收利用,又便于替換現(xiàn)有換熱器進(jìn)行設(shè)備改造,值得大力推廣應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：動力型熱管組合 冷卻除濕 Fluent 水平布管 余熱回收
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK172
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 緒論6-10
• 0.1 引言6
• 0.2 熱管技術(shù)的發(fā)展概況6-8
• 0.3 本論文的研究內(nèi)容8-10
• 第1章 熱管技術(shù)原理10-16
• 1.1 普通熱管的基本工作原理10-11
• 1.2 各種新型熱管11-14
• 1.2.1 脈動熱管11-12
• 1.2.2 旋轉(zhuǎn)熱管12-13
• 1.2.3 兩相流動力型分離式熱管的基本工作原理13-14
• 1.3 熱管工質(zhì)的發(fā)展14-15
• 1.4 本章小結(jié)15-16
• 第2章 兩相流動力型熱管組合性能試驗研究16-23
• 2.1 實驗裝置16-19
• 2.2 實驗結(jié)果與分析19
• 2.2.1 開啟動力型熱管對除濕露點的影響19
• 2.3 開啟不同數(shù)量熱管對熱管總溫降的影響19-21
• 2.4 開啟4套動力型熱管在不同工況下的熱管總溫降21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第3章 兩相流動力型熱管組合露點低于 0℃試驗研究23-29
• 3.1 實驗裝置23
• 3.2 實驗結(jié)果與分析23-28
• 3.2.1 除濕露點溫度低于 0℃可行性研究23-26
• 3.2.2 動力型熱管組合在除濕露點溫度低于 0℃實驗研究26-27
• 3.2.3 動力型熱管組合應(yīng)用的露點溫度變化趨勢27-28
• 3.3 本章小結(jié)28-29
• 第4章 兩相流動力型熱管在鍋爐余熱回收利用中的數(shù)值模擬29-42
• 4.0 CFD軟件介紹29
• 4.1 FLUENT求解兩相流流體原理29-31
• 4.2 GAMBIT對物理模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分31-33
• 4.3 FLUENT軟件中的邊界條件設(shè)置33
• 4.4 FLUENT模擬結(jié)果與分析33-40
• 4.4.1 FLUENT模擬基本現(xiàn)象分析33-36
• 4.4.2 FLUENT模擬結(jié)果的兩相流流體的流動速度分析36-38
• 4.4.3 相同傳熱溫差下不同工況的FLUENT模擬結(jié)果與分析38-39
• 4.4.4 相同邊界條件下水平管和豎直管的FLUENT模擬結(jié)果與分析39-40
• 4.5 本章小結(jié)40-42
• 第5章 兩相流動力型熱管在鍋爐余熱回收中設(shè)計方案42-53
• 5.1 動力型熱管換熱器在鍋爐余熱回收應(yīng)用中的優(yōu)點及前景42
• 5.2 鍋爐煙氣余熱熱量計算42-43
• 5.3 熱管回收熱量方案43-45
• 5.4 動力型熱管蒸發(fā)器設(shè)計45-47
• 5.5 動力型熱管冷凝器設(shè)計47-48
• 5.6 動力型熱管機(jī)械泵的選型48-50
• 5.7 動力型熱管其它附屬設(shè)備的選型50-51
• 5.7.1 閥門的選型50
• 5.7.2 儲液罐的選型50
• 5.7.3 壓力表的選型50
• 5.7.4 過濾器的選型50-51
• 5.8 動力型熱管工質(zhì)選擇及充注51
• 5.9 動力型熱管在鍋爐余熱回收中的系統(tǒng)總方案51-52
• 5.10 回收方案的優(yōu)點及經(jīng)濟(jì)性分析52
• 5.11 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論與展望53-55
• 結(jié)論53-54
• 展望54-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果58-59
• 附錄59-61
• 致謝61-62

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 易東明;硫酸生產(chǎn)中的廢熱利用[J];湖北化工;1997年02期

2 陳思員;李鵬飛;薛志虎;謝銘慧;曲偉;艾邦成;;航天十一院熱管軍民兩用技術(shù)的最新進(jìn)展[J];軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品;2014年05期

3 金俊卿;鄭云萍;;FLUENT軟件在油氣儲運(yùn)工程領(lǐng)域的應(yīng)用[J];天然氣與石油;2013年02期

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本文編號：1118177