【摘要】：螺旋管換熱器由于其結(jié)構(gòu)緊湊,換熱效率高等優(yōu)點在工業(yè)生產(chǎn)中得到了非常廣泛的應用。壓力降對于換熱器性能好壞具有關(guān)鍵性的影響。螺旋管換熱器管內(nèi)普遍存在著多相流動,多相流動的復雜性使得螺旋管內(nèi)壓力降的研究非常困難。本文研究化工行業(yè)中使用的某種螺旋管換熱器,對管內(nèi)阻力特性進行分析計算,為開發(fā)性能優(yōu)良的螺旋管換熱器提供理論依據(jù)。本文借助計算流體力學軟件Fluent對該螺旋管內(nèi)摩擦阻力特性進行了模擬計算。探究質(zhì)量流量、干度、壓力、熱流密度以及螺旋升角對換熱器內(nèi)多相流動阻力特性的影響規(guī)律。主要的研究結(jié)果如下:1.建立螺旋管模型,設(shè)置好參數(shù)并對其求解。對比相同工況下,數(shù)值模擬得到的摩擦阻力壓力降與利用實驗擬合式計算得到的壓力降,結(jié)果表明所建立的螺旋管模型是可靠的。2.以上述模型為基礎(chǔ),對不同干度、質(zhì)量流量、壓力、熱流密度下的螺旋管進行分析計算研究它們對阻力特性的影響。得到如下結(jié)論:在壁面熱負荷影響下,管內(nèi)的壓力降隨干度、質(zhì)量流量的變化規(guī)律與無熱負荷的情況下基本一致;管內(nèi)摩擦阻力隨著流體壓力的增高而降低;隨著質(zhì)量流量的升高呈現(xiàn)指數(shù)增高;隨干度的增大呈線性增大。3.改變螺旋升角建立更多的螺旋管模型并對其進行求解,發(fā)現(xiàn)不同螺旋升角下阻力特性幾乎沒有變化,表明螺旋升角對多相流動阻力特性的影響很小。4.由于壓力越高壓力降越小,因此在保證安全的前提下,螺旋管換熱器的設(shè)計應該要盡可能提高管程壓力。
【圖文】：

浙江工業(yè)大學碩士學位論文（專業(yè)型） lltplgwxDdfF 0, ,Re,Re,（2-兩相混合物密度： 1 m l g （2-混合物流量速度：m l 0 g0 （2-摩擦阻力系數(shù)：212TPm md Pfl （2-3 年，鄭水華、牟介剛[39]等以水和空氣為工質(zhì)，通過實驗方法研究了螺旋管摩擦阻力特性。實驗簡圖如下：

圖 3-2 Fluent 湍流模型沒有一個湍流模型是萬能的，湍流模型需要根據(jù)流動特性，計算資源，精確度水平，模擬時間等各方綜合考慮后進行選擇。3.2 關(guān)于 Ansys Fluent 軟件的簡介計算流體力學軟件 Ansys Fluent 推出于 1983 年，在 1998 年進入國內(nèi)市場，它是繼PHOENICS 之后，第二個利用有限體積法開發(fā)并投放于市場的 CFD 軟件。Fluent 是目前功能最為全面，適用范圍最廣的 CFD 軟件。對于不同領(lǐng)域，F(xiàn)LUENT 公司開發(fā)了此領(lǐng)域的專用模塊。強大的前處理程序模塊 Gambit 是它最大的優(yōu)勢，能夠非常方便地建立模型，，并進行網(wǎng)格化，非常適用于處理具有復雜外形計算流體力學模擬場合。3.2.1 有限體積法有限體積法作為廣泛使用于計算流體力學領(lǐng)域的離散化方法，它的主體思路是：把
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TK172

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2693876