【摘要】：板式換熱器應用領域十分廣泛,特別是在動力、化工、制冷等領域。它具有緊湊靈活且高換熱效率等諸多優(yōu)點,引得國內(nèi)往外很多學者對其進行研究。從已發(fā)表的文獻中我們發(fā)現(xiàn),對于板式換熱器的研究主要集中對它的波紋傾角、波高以及波距進行研究,通過改變這些參數(shù)然后分析傳熱換熱特性數(shù)據(jù)以獲取最佳的幾何尺寸。然而很少有文章去研究或者關注波紋板上V字形數(shù)量對換熱特性的影響,同時在對帶有不同V字形數(shù)量的波紋板式換熱器的換熱機理的理論研究也是極少的。本文使用的了板面具有5個V字形結構的多V字形板式換熱器。并通過實驗研究和數(shù)值模擬分析相結合的方法對板間流動和傳熱特性進行研究,而且對流動換熱的機理進行了深入探討。首先為了研究多V字形板式換熱器的傳熱和阻力特性,本文搭建了換熱系統(tǒng)實驗臺,實驗分為兩部分:一是以水為工質,進行冷水和熱水換熱的水-水換熱試驗段;另一個是以潤滑油為研究工質,進行冷水和熱油換熱的油-水試驗段。實驗操作中,通過改變多V字形板式換熱器進口工質的體積流量和溫度等參數(shù),獲取一系列實驗參數(shù),對數(shù)據(jù)進行分析且從中剔除實驗誤差。并推導出傳熱流動經(jīng)驗關聯(lián)式,還用面積換熱因子對板式換熱器的整體性能進行分析。實驗結果表明:在用水實驗時,換熱器的換熱量、傳熱系數(shù)和壓降均隨熱側體積流量的增加而增加;范寧摩擦因子隨熱側雷諾數(shù)的增加而減小;換熱因子和面積質量因子均隨雷諾數(shù)的增加而減小。在用潤滑油實驗時,換熱器的換熱量、傳熱系數(shù)和壓降也均隨熱側體積流量的增加而增加;范寧摩擦因子隨熱側雷諾數(shù)的增加而減小;換熱因子和面積質量因子均隨熱側雷諾數(shù)的增加而減小。然后建立了帶有進出口及導流區(qū)的完整雙流道的多V字形板式換熱器模型,深入研究不同V字形數(shù)量對板式換熱器的流動和換熱特性的影響。數(shù)值分析結果表明:隨著板式換熱器V字形數(shù)量的增加,板間流體從十字交叉流逐漸變?yōu)榍哿?且當V字形數(shù)量為5時流態(tài)為完全的曲折流。壓降、范寧摩擦因子和努謝爾特數(shù)均隨著V字形數(shù)量的增加而增加。并且綜合性能分析指標表明,多V字形板式換熱器整體性能優(yōu)于其他三種板式換熱器。最后使用場協(xié)同原理和(?)傳遞理論對板式換熱器內(nèi)的多場耦合和能量品質進行深入的理論研究。結果表明:板式換熱器的場協(xié)同數(shù)隨V字形數(shù)量的增加而增加,溫度梯度與速度矢量之間的夾角β隨V字形數(shù)量的增加而變小,且較小的夾角β會產(chǎn)生更好的換熱效果。板式換熱器的傳(?)有效度是隨著V字形數(shù)量的增加而增加,說明有用能的傳遞效率得到了提升。這樣不僅全面的考慮板式換熱器換熱和流動過程的不同場的協(xié)同作用,還考慮了板式換熱器的流動換熱過程的能量品質的傳遞。
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TK172

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 楊剛;馮翰翔;汪向磊;丁向榮;;板式換熱器的研究進展[J];化學工程與裝備;2019年05期

2 林偉杰;武全萍;馬競男;;基于有限元模擬的板式換熱器結構分析[J];科技風;2019年30期

3 吳軍;;淺談板式換熱器維修方案[J];內(nèi)燃機與配件;2018年02期

4 吳軍;;板式換熱器失效原因分析及維修方法探討[J];自動化應用;2018年01期

5 徐永明;柴世文;;建立準則方程在板式換熱器應用中的重要性[J];廣州化工;2018年04期

6 ;全焊接板式換熱器[J];機電信息;2018年26期

7 張燦燦;王定標;韓勇;夏春杰;;新型蜂窩板式換熱器實驗與模擬分析[J];熱科學與技術;2016年06期

8 馬東超;;板式換熱器維修技術應用[J];現(xiàn)代制造技術與裝備;2017年01期

9 薛令光;曹鎮(zhèn)海;馬明娟;;大型空分高壓板式換熱器氧通道堵塞原因及分析[J];低溫與特氣;2017年01期

10 周非;鄭鵬輝;;空分高壓板式換熱器冰堵單體復熱方案的應用[J];河南化工;2017年07期

相關會議論文 前10條

1 欒輝寶;陶文銓;江永軍;錢效南;莊壯;雍曉靜;羅春桃;;全焊接板式換熱器發(fā)展現(xiàn)狀及展望[A];第五屆全國換熱器學術會議論文集[C];2015年

2 何國庚;徐陳蕓;蔡德華;田奇琦;;冰漿在板式換熱器中流動換熱的研究[A];2013中國制冷學會學術年會論文集[C];2013年

3 孫振騎;;板式換熱器汽-水直接換熱的體會[A];全國暖通空調制冷1996年學術年會資料集[C];1996年

4 徐文達;張超;周穎越;;刮板式換熱器的研究[A];91'全國包裝和食品機械與食品加工學術討論會/包裝和食品機械專業(yè)學會第二屆學術年會論文集（第一冊）[C];1991年

5 程建;李先瑞;;板式換熱器的優(yōu)化選型和新型板式換熱器[A];全國暖通空調制冷2004年學術年會資料摘要集（1）[C];2004年

6 吳其松;;板式換熱器在紡織廠的應用與分析[A];全國紡織空調除塵新技術、新設備、新成果研討會論文集[C];2007年

7 沈建民;楊福;;一臺焊接板式換熱器泄漏原因分析[A];壓力容器先進技術—第九屆全國壓力容器學術會議論文集[C];2017年

8 杜國明;;板式換熱器的藍�！滦豌~合金板式換熱器[A];科學開發(fā)中國地熱資源——科學開發(fā)中國地熱資源高層研討會論文集[C];2008年

9 李安琴;;板式換熱器在游泳池加熱系統(tǒng)中的應用[A];全國建筑給水排水青年學術論文選[C];1996年

10 陳永東;張明然;艾志斌;;釬焊板式換熱器的失效分析[A];第六屆全國壓力容器學術會議壓力容器先進技術精選集[C];2005年

相關重要報紙文章 前10條

1 記者 張遠平;上海衡拓2013年板式換熱器產(chǎn)值超3000萬元[N];中國船舶報;2014年

2 索雙武;船用大型板式換熱器 研發(fā)項目通過任務書評審[N];中國船舶報;2011年

3 記者 孔菲 通訊員 金達;板式換熱器合格率87.5%[N];長春日報;2005年

4 劉一民 周正奇;板式換熱器登上艦船[N];中國機電日報;2002年

5 記者 胡曉峰;鐵白銅板式換熱器通過評審[N];中國船舶報;2006年

6 首席記者 張銳鑫 通訊員 李培躍 李秋龍;一件創(chuàng)新產(chǎn)品 四項“中國之最”[N];洛陽日報;2019年

7 本報記者 楊U，

本文編號：2635386