本文關(guān)鍵詞：板翅式換熱器翅片表面性能試驗研究與數(shù)值模擬，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高效、緊湊式換熱器由于在節(jié)省能源與材料方面的優(yōu)越性受到廣泛關(guān)注。板翅式換熱器作為其中的一種,已廣泛應(yīng)用于石油化工、能源動力、冶金、制冷等工業(yè)領(lǐng)域。板翅式換熱器性能主要取決于翅片表面的傳熱與流動特性。常見的翅片表面有平直翅片、鋸齒翅片、波紋翅片、百葉窗翅片等。然而國內(nèi)長期采用日本通用翅片性能曲線,使得國產(chǎn)板翅式換熱器的熱力設(shè)計誤差很大。因此,通過試驗獲取國產(chǎn)翅片表面性能曲線;運用數(shù)值模擬技術(shù)分析翅片表面?zhèn)鳠崤c流動特性,是一項十分重要而有意義的研究工作。本文從試驗研究和數(shù)值模擬兩方面,對板翅式換熱器翅片表面性能進行了初步探討,主要研究工作和結(jié)論包括: (1)為研究板翅式換熱器翅片表面性能,本文基于CFD 模擬優(yōu)化設(shè)計了一臺吸入式直流傳熱風(fēng)洞,并搭建了該傳熱風(fēng)洞試驗系統(tǒng),包括空氣系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)和測量系統(tǒng)。 (2)在傳熱風(fēng)洞實驗臺上,對常見的三種不同規(guī)格板翅式換熱器翅片表面性能進行了冷態(tài)、熱態(tài)試驗研究,得到了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)及操作參數(shù)下翅片表面性能曲線,并與國外翅片性能曲線進行了比較。結(jié)果表明,國產(chǎn)翅片沖壓工藝和板翅式換熱器釬焊技術(shù)已接近國外水平,翅片摩擦因子與國外相當(dāng),傳熱性能比國外略低。獲得的性能曲線,為國產(chǎn)板翅式換熱器提供了設(shè)計依據(jù)。 (3)采用計算流體動力學(xué)方法對板翅式換熱器單通道流場進行了數(shù)值模擬,對比研究了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)對翅片表面性能的影響。分別分析了平直翅片的翅片高度和翅片間距、鋸齒翅片的切開長度、波紋翅片的波幅與波距對翅片表面流動與傳熱性能影響。結(jié)果表明:在相同操作條件下,鋸齒翅片和波紋翅片的傳熱性能明顯優(yōu)于平直翅片。 (4)探討了板翅式換熱器的工程應(yīng)用。根據(jù)其結(jié)構(gòu)緊湊、換熱效率高的特點,設(shè)計開發(fā)了一種用于燃油燃氣鍋爐余熱回收的專利產(chǎn)品。該產(chǎn)品投入使用后,在節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟性等方面效益顯著。
【關(guān)鍵詞】：板翅式換熱器 表面性能 風(fēng)洞試驗 數(shù)值模擬 計算流體動力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：南京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TK172
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 引言10
• 1.2 板翅式換熱器簡介10-14
• 1.2.1 板翅式換熱器的基本結(jié)構(gòu)10-11
• 1.2.2 翅片的型式與作用11-13
• 1.2.3 板翅式換熱器材料與制造工藝13-14
• 1.2.4 新型板翅式換熱器的開發(fā)現(xiàn)狀14
• 1.3 板翅式換熱器傳熱與阻力特性的研究背景與現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 緊湊式換熱器試驗研究進展14-15
• 1.3.2 風(fēng)洞試驗概述15-16
• 1.4 CFD 數(shù)值模擬技術(shù)16-18
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容18-19
• 參考文獻19-24
• 第二章 基于 CFD 的傳熱風(fēng)洞實驗臺優(yōu)化設(shè)計24-42
• 2.1 引言24-25
• 2.2 風(fēng)洞設(shè)計概述25-27
• 2.2.1 風(fēng)洞的類別25
• 2.2.2 風(fēng)洞實驗的理論基礎(chǔ)25-27
• 2.3 基于CFD 的風(fēng)洞試驗臺數(shù)值模擬27-30
• 2.3.1 粘性流體力學(xué)的基本方程28
• 2.3.2 數(shù)學(xué)模型的選取28-30
• 2.3.3 數(shù)值方法30
• 2.3.4 網(wǎng)格劃分30
• 2.3.5 邊界條件30
• 2.4 模擬結(jié)果與分析30-39
• 2.5 小結(jié)39-40
• 參考文獻40-42
• 第三章 板翅式換熱器翅片表面性能的試驗研究42-56
• 3.1 引言42-43
• 3.2 試驗系統(tǒng)43-45
• 3.2.1 空氣系統(tǒng)43-44
• 3.2.2 蒸汽凝結(jié)水系統(tǒng)44
• 3.2.3 測量系統(tǒng)44-45
• 3.2.4 試驗元件45
• 3.3 測量儀器的選擇45-49
• 3.4 試驗數(shù)據(jù)處理49-50
• 3.4.1 總體傳熱系數(shù)49
• 3.4.2 傳熱因子49-50
• 3.4.3 摩擦因子50
• 3.5 試驗結(jié)果與分析50-53
• 3.6 誤差源分析53
• 3.7 小結(jié)53-54
• 參考文獻54-56
• 第四章 板翅式換熱器翅片表面性能的 CFD 數(shù)值模擬56-69
• 4.1 引言56-57
• 4.2 板翅式換熱器翅片表面性能的數(shù)值模擬57-67
• 4.2.1 控制方程57
• 4.2.2 計算模型57-58
• 4.2.3 計算結(jié)果分析58-67
• 4.3 小結(jié)67-68
• 參考文獻68-69
• 第五章 工程應(yīng)用69-78
• 5.1 引言69-70
• 5.2 肋板式省燃器簡介70-73
• 5.2.1 肋板式省燃器的結(jié)構(gòu)簡介70-72
• 5.2.2 肋板式省燃器的熱力設(shè)計72-73
• 5.3 肋板式省燃器應(yīng)用實驗研究73-75
• 5.4 經(jīng)濟性評價75-76
• 5.5 小結(jié)76-77
• 參考文獻77-78
• 第六章 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 本文主要工作總結(jié)78-79
• 6.2 展望79-80
• 附錄80-81
• 在讀期間發(fā)表的論文及參加的科研項目81-82
• 致謝82

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉敏珊;李娜;董其伍;;板翅式換熱器的研究進展[J];化工設(shè)備與管道;2007年06期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 梁小強;矩形翅片滴形管流動與傳熱性能的數(shù)值模擬研究[D];東華大學(xué);2011年

2 王飛;板翅式換熱器性能實驗研究[D];大連海事大學(xué);2011年

3 王凱峰;液力緩速器的熱交換系統(tǒng)傳熱性能仿真與試驗方法研究[D];吉林大學(xué);2007年

4 黎兵;板翅式油散熱器性能的實驗研究及數(shù)值模擬[D];重慶大學(xué);2007年

5 曾時明;電站直接空冷式翅片管換熱和流動規(guī)律及空冷單元流場特性數(shù)值研究[D];北京交通大學(xué);2007年

6 付顏紅;汽車空調(diào)冷凝器釬焊“翅片熔蝕”現(xiàn)象的分析研究[D];重慶大學(xué);2010年

7 李影;基于汽車尾氣余熱回收的溫差發(fā)電研究[D];電子科技大學(xué);2010年

8 唐栩宸;大型天然氣發(fā)動機溫差發(fā)電系統(tǒng)的研究[D];西南交通大學(xué);2012年

9 張紹林;緊湊式空冷器的傳熱數(shù)值模擬及熱力學(xué)研究[D];華中科技大學(xué);2012年

10 張奧;工程機械散熱器傳熱特性分析[D];吉林大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：板翅式換熱器翅片表面性能試驗研究與數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：255650