本文關鍵詞：蓄熱室熱工特性及優(yōu)化設計研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《華南理工大學》 2015年

基于組合蓄熱填料的蓄熱換熱器熱工特性研究

田麗軍  

【摘要】：工業(yè)尾氣排放過程往往伴隨著大量的熱釋放,這些熱量通常沒有得到充分的利用,造成了嚴重的浪費。為解決這一問題,需要發(fā)展余熱回收技術。蓄熱式換熱器是余熱回收設備之一,其具有熱效率高、結構緊湊、造價低廉等特點,在工業(yè)余熱利用領域應用廣泛。本文將圍繞蓄熱式換熱器這一重要的余熱回收設備開展研究,尤其是加深對蓄熱介質改進方面的研究,以便進一步完善蓄熱換熱技術。本文提出了一種組合填料式蓄熱換熱器,在以往相關研究的基礎上對此種組合填料式蓄熱換熱器開展了實驗及模擬兩方面的研究,實驗研究主要通過自建蓄換熱實驗平臺對組合填料式蓄熱換熱器及其另兩種傳統單一填料式蓄熱換熱器的相關性能進行了測試,著重對比分析了這三類蓄熱換熱器性能的優(yōu)劣情況;模擬研究則是利用FLUENT軟件對組合填料式蓄熱換熱器傳熱動態(tài)過程及其相關熱工影響因素進行了深入剖析與探討;通過上述兩方面的研究,得到了以下重要結論:(1)利用蓄放熱實驗測試平臺對蜂窩、環(huán)狀及蜂窩-環(huán)狀型組合填料的性能開展了冷熱態(tài)實驗研究。熱態(tài)實驗研究了進口溫度及速度兩因素對填料換熱的影響情況,得到了三填料相關熱參數隨兩因素變化關系,并發(fā)現環(huán)狀填料在低速區(qū)(小于6.34m/s)換熱效果比蜂窩填料的好,蜂窩填料在大于8m/s的中高速區(qū)換熱效果是三者中最好的,組合填料在5.84~8m/s速度區(qū)間換熱效果要比其他兩種單一填料的都好,且在大于8m/s的中高速區(qū)熱效率也僅略小于蜂窩填料,平均低1%左右;同樣冷態(tài)實驗研究了進口速度及填料高度兩因素對填料阻力的影響情況,得到了三填料相關阻力關聯式,并發(fā)現組合填料的阻力損失比單一環(huán)狀填料要低16%,但比單一蜂窩填料的又要高出11.25%,其總體流動性能更接近蜂窩填料些。(2)借助模擬軟件對組合填料式蓄熱換熱器傳熱過程進行分析,著重圍繞影響組合填料換熱的冷風進口流速、換向時間、填料高度、填料比例及組合類型這5個因素進行研究,其研究結果表明,適當增大冷風進口速度及縮短換向時間對組合填料換熱起促進作用,通過分析得到了研究范圍內13.4m/s最佳冷風進口速度,65s最佳換向時間,同時又發(fā)現增加蜂窩與環(huán)狀體積比及填料高度有利于提升組合填料熱效率,并認為研究參數范圍內高度取900mm、體積比取3較為合適。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK172
【目錄】：

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