本文關(guān)鍵詞：薄壁內(nèi)螺紋管換熱性能研究　出處：《石家莊鐵道大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：內(nèi)螺紋管作為一種高效的傳熱元件被廣泛應(yīng)用到空調(diào)制冷、石油化工及能源動(dòng)力等領(lǐng)域中,由于其具有換熱效率高、成本低廉、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn),所以內(nèi)螺紋管的換熱性能成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。文中從換熱和流動(dòng)兩個(gè)方面對(duì)內(nèi)螺紋管的換熱性能展開(kāi)研究。文中以普通光管和不同幾何參數(shù)的內(nèi)螺紋管為研究對(duì)象,管內(nèi)介質(zhì)為空氣,對(duì)管內(nèi)的換熱與流動(dòng)模型做基本假設(shè):管內(nèi)流體不可壓縮;管內(nèi)為充分發(fā)展的三維穩(wěn)態(tài)的層流流動(dòng);物性參數(shù)不隨外界因素而改變;計(jì)算過(guò)程中忽略流體的粘性耗散力和體力,不考慮軸向?qū)帷Ｔ诤惚跍剡吔鐥l件下,對(duì)其層流狀態(tài)下的換熱與流動(dòng)特性進(jìn)行三維數(shù)值模擬研究。對(duì)普通光管和18根等齒高的內(nèi)螺紋管的數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行分析。在內(nèi)螺旋角γ為30°~45°,螺紋肋數(shù)N為30~46條,齒高H為0.2~0.6 mm范圍內(nèi),分別分析內(nèi)螺旋角γ、螺紋肋數(shù)N和齒高H對(duì)努賽爾數(shù)Nu和阻力系數(shù)f的影響,同時(shí)得出不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)溫度場(chǎng)的影響,采用傳熱評(píng)價(jià)準(zhǔn)則來(lái)綜合分析內(nèi)螺紋管的換熱效果,并與光管的換熱性能進(jìn)行比較。模擬結(jié)果表明,齒高對(duì)換熱與流動(dòng)的影響最大,其次是內(nèi)螺旋角,影響最小的是螺紋肋數(shù)。針對(duì)齒高高度差為0.1 mm、0.2 mm、0.3 mm和0.4 mm高低齒內(nèi)螺紋管,對(duì)其層流工況下的換熱與流動(dòng)特性進(jìn)行了數(shù)值模擬,與其對(duì)應(yīng)的換熱內(nèi)表面積近似相等的等齒高內(nèi)螺紋管相比較,得出在高低齒內(nèi)螺紋管低齒齒高保持不變,高齒齒高逐漸增加時(shí)的努賽爾數(shù)Nu、阻力系數(shù)f的影響規(guī)律,并使用傳熱評(píng)價(jià)準(zhǔn)則來(lái)綜合分析高低齒內(nèi)螺紋管的傳熱與流動(dòng)特性。結(jié)果表明,在相同的換熱內(nèi)表面積的情況下,高低齒內(nèi)螺紋管比等齒高的內(nèi)螺紋管的努賽爾數(shù)Nu、阻力系數(shù)f都大,并且其綜合換熱效果比等齒高內(nèi)螺紋管的更好。
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK124

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