本文關(guān)鍵詞：人字形板式換熱器強化傳熱研究及場協(xié)同分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 板式換熱器是一種高效、緊湊的換熱設(shè)備。目前板式換熱器被廣泛地應(yīng)用在采暖、生活熱水、空調(diào)、化工、石油等領(lǐng)域,隨著應(yīng)用范圍的不斷擴大,迫切需要對使用油類介質(zhì)的低雷諾數(shù)流動和換熱其進行更深入的研究。 本文選取波高3.8mm、波距13.4mm,人字形波紋角度分別為30°、60°(工程上常稱為“軟”“硬”板片)的混合板式換熱器作為實驗研究對象,搭建了板式換熱器流動換熱性能實驗臺,進行了水—水、水—油換熱實驗。得出了人字形板式換熱器在雷諾數(shù)1000＜Re＜10000和30＜Re＜300范圍內(nèi)的換熱準(zhǔn)則方程式和摩擦系數(shù)關(guān)系式,換熱器的換熱因子和摩擦因子以及面積質(zhì)量因子隨雷諾數(shù)的變化趨勢,并與管殼式換熱器進行對比。 為了進一步探索人字形板式換熱器在低雷諾數(shù)下的換熱和阻力特性,本文對波紋角度β=20°～70°,波高H=3mm～6mm,波距L=10mm～25mm范圍內(nèi)的多組幾何參數(shù)的人字形板式換熱器進行了數(shù)值模擬,得出了人字形板式換熱器的三個波紋參數(shù)對換熱與阻力特性的影響規(guī)律:(1)相同雷諾數(shù)下,換熱因子隨著波紋角度的增大先增大后減少,在波紋角度60°時達到最大值。摩擦因子隨著波紋角度的增大而增大。面積質(zhì)量因子j/f隨著波紋角度β的增大而減少;(2)相同雷諾數(shù)下,換熱因子和摩擦因子的變化趨勢基本一致,均隨波距的減少而增大,面積質(zhì)量因子j/f隨著波距的增大而增大;(3)相同雷諾數(shù)下,換熱因子和摩擦因子均隨波高的增大而增大,但是隨著波高的增加,換熱因子j增加較快,而摩擦因子f增加較慢,導(dǎo)致面積質(zhì)量因子j/f隨著波高的增加而增加。 在數(shù)值計算的基礎(chǔ)上,綜合分析了波紋角度、波高以及波距對換熱與流動特性的影響,并通過對計算數(shù)據(jù)的擬合得到了人字形板式換熱器在30＜Re＜240范圍內(nèi)的換熱準(zhǔn)則綜合方程式和摩擦系數(shù)準(zhǔn)則方程式。 場協(xié)同理論作為研究對流強化傳熱機理的新的理論工具,已經(jīng)被應(yīng)用于對多種強化換熱現(xiàn)象的分析,本文運用場協(xié)同理論對人字形板式換熱器強化換熱規(guī)律進行分析,得出了場協(xié)同積分余弦值隨波紋角度、波高和波距的變化規(guī)律:隨著波紋角度的增加而先增大后減少,波紋角度60°時達到最大值;隨著波高的增加而逐漸增加;隨著波距的增大而逐漸的減少。通過對比,可以發(fā)現(xiàn)場協(xié)同積分余弦值與換熱因子隨波高的變化趨勢基本一致,場協(xié)同理論可用于指導(dǎo)板式換熱器的設(shè)計改進和對板式換熱器的強化換熱效果進行評價。
【關(guān)鍵詞】：人字形板式換熱器 強化換熱 阻力 場協(xié)同
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TK172
【目錄】：

• CONTENTS7-10
• 中文摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 主要符號14-16
• 1. 緒論16-24
• 1.1 板式換熱器的應(yīng)用、構(gòu)造及特點16-19
• 1.2 板式換熱器的研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3 場協(xié)同原理簡介及研究現(xiàn)狀21-23
• 1.4 本文主要內(nèi)容23-24
• 2. 人字形板式換熱器換熱和阻力性能實驗研究24-42
• 2.1 引言24
• 2.2 水-水換熱實驗系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理方法24-32
• 2.2.1 水-水換熱實驗系統(tǒng)24-26
• 2.2.2 水-水換熱實驗方法、步驟26-28
• 2.2.3 水-水換熱實驗數(shù)據(jù)處理方法28-32
• 2.3 水-油換熱實驗系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理方法32-34
• 2.3.1 水-油換熱系統(tǒng)32
• 2.3.2 水-油換熱實驗步驟32-33
• 2.3.3 水-油換熱實驗數(shù)據(jù)處理方法33-34
• 2.4 實驗數(shù)據(jù)處理34-41
• 2.4.1 換熱性能34-37
• 2.4.2 阻力特性37-39
• 2.4.3 面積質(zhì)量因子39-41
• 2.5 本章小結(jié)41-42
• 3. 波紋參數(shù)對人字形板式換熱器換熱和阻力影響的數(shù)值研究42-64
• 3.1 數(shù)值計算模型42-45
• 3.1.1 物理模型42
• 3.1.2 數(shù)學(xué)模型42-43
• 3.1.3 邊界條件43-44
• 3.1.4 波紋參數(shù)44-45
• 3.1.5 導(dǎo)熱油物理性質(zhì)45
• 3.2 數(shù)值計算結(jié)果及分析45-62
• 3.2.1 波紋角度對板式換熱器換熱和阻力性能的影響45-51
• 3.2.2 波距對板式換熱器換熱和阻力性能的影響51-56
• 3.2.3 波高對板式換熱器換熱特性影響56-61
• 3.2.4 綜合準(zhǔn)則關(guān)系式61-62
• 3.3 本章小結(jié)62-64
• 4. 人字形板式換熱器內(nèi)換熱和流動的場協(xié)同分析64-77
• 4.1 引言64
• 4.2 場協(xié)同的基本概念64-67
• 4.2.1 場協(xié)同角64-65
• 4.2.2 積分平均協(xié)同角65
• 4.2.3 無量綱 C-V圖評價面上場協(xié)同匹配性能65-67
• 4.3 人字形板式換熱器內(nèi)換熱和流動場協(xié)同分析67-70
• 4.3.1 波紋角度對場協(xié)同積分余弦值的影響67-68
• 4.3.2 波高對場協(xié)同積分余弦值的影響68-69
• 4.3.3 波距對場協(xié)同積分余弦值的影響69-70
• 4.4 場協(xié)同匹配性能分析70-75
• 4.4.1 波紋角度對場協(xié)同匹配性能的影響70-72
• 4.4.2 波高對場協(xié)同匹配性能的影響72-73
• 4.4.3 波距對場協(xié)同匹配性能的影響73-75
• 4.5 對波高的討論75-76
• 4.6 本章小結(jié)76-77
• 5. 全文總結(jié)77-79
• 5.1 主要工作及成果77-78
• 5.2 本文不足78-79
• 附錄79-84
• 參考文獻84-88
• 致謝88-89
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表89

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 邵擁軍;逯凱霄;張文林;;板式換熱器的特點與優(yōu)化設(shè)計[J];廣州化工;2012年06期

2 趙曉文;蘇俊林;;板式換熱器的研究現(xiàn)狀及進展[J];冶金能源;2011年01期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 梁珍祥;凹坑凸胞板式換熱器性能的數(shù)值研究[D];鄭州大學(xué);2012年

2 葉莉;一種板式換熱器板片的性能優(yōu)化及火積理論分析[D];南京航空航天大學(xué);2012年

3 盛潔;波紋板式換熱器流動傳熱性能的數(shù)值研究[D];華北電力大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：人字形板式換熱器強化傳熱研究及場協(xié)同分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：263951