發(fā)布時(shí)間：2020-08-01 20:36

【摘要】：板式換熱器(PHE)是一種緊湊型換熱器,由于其傳熱效率好、比表面積大等特點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)中有十分廣泛的應(yīng)用。由于板式換熱器板間形成的流道內(nèi)流動(dòng)較為復(fù)雜,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究手段效果較差,計(jì)算流體力學(xué)非常適用于板式換熱器的研究及優(yōu)化工作。學(xué)者對(duì)板式換熱器工程應(yīng)用的研究較多,現(xiàn)有對(duì)于板間流道的流動(dòng)特性的有效研究工作較少,同時(shí)針對(duì)流道內(nèi)流動(dòng)對(duì)傳熱影響以及強(qiáng)化傳熱的研究不夠。本文采用了 Fluent軟件揭示板式換熱器流動(dòng)特性對(duì)傳熱影響的機(jī)理,主要工作內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)建立了滿足大渦模擬要求的板式換熱器流動(dòng)計(jì)算模型。為了在保證計(jì)算精度的同時(shí)盡可能的降低計(jì)算成本,本文對(duì)重復(fù)單元數(shù)較少的流道模型進(jìn)行了高分辨率的網(wǎng)格劃分,并在模型左右壁面采用了周期邊界條件。(2)板式換熱器流道內(nèi)湍流邊界層的流動(dòng)特性的研究。引入時(shí)間變量,分析不同時(shí)刻下板片流道內(nèi)湍流邊界層處的流型、速度、湍流動(dòng)能分布。并且發(fā)現(xiàn)板式換熱器流道內(nèi)的流動(dòng)存在周期性。(3)板式換熱器內(nèi)流動(dòng)特性對(duì)傳熱影響的研究。板間上下層流道的拖拽作用使得流動(dòng)介質(zhì)在流道內(nèi)旋轉(zhuǎn)向前流動(dòng),傳熱效果較好。泄流區(qū)域的傳熱效果較好,但流動(dòng)較為混亂,受其影響在附近產(chǎn)生了流動(dòng)死區(qū)。流動(dòng)死區(qū)的傳熱效果較差,阻力損失大。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TK172
【圖文】：

Ｌｏｗｅｒ邋Ｈｅａｄ逡逑Ｓｕｐｐｏｒｔ逡逑圖１－２全焊式板式換熱器結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｆｕｌｌ－ｗｅｌｄｅｄ邋ｐｌａｔｅ邋ｈｅａｔ邋ｅｘｃｈａｎｇｅｒ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑圖１－２為全焊式板式換熱器的結(jié)構(gòu)圖，與傳統(tǒng)的可拆式換熱器不同之處是，全焊逡逑式板式換熱器采用焊接的方式進(jìn)行換熱板片間的密封，替代了傳統(tǒng)的橡膠墊片。該換逡逑２逡逑

逑開發(fā)出了新型的全焊式板式換熱器，板式換熱器的耐高溫高壓能力得到了顯著提高。逡逑＿逡逑ｆｌｉ逡逑圖１＿１板式換熱器結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇ．１－１邋Ｐｌａｔｅ邋ｈｅａｔ邋ｅｘｃｈａｎｇｅｒ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑Ｕｐｐｅｒ邋Ｈｅａｄ逡逑Ｐａｎｅｌ邋Ｇａｓｋｅｔ逡逑＿？邐ｆ—逡逑Ｉ邐Ｐｌａｔｅ逡逑Ｕ＾ｍ逡逑Ｌｏｗｅｒ邋Ｈｅａｄ逡逑Ｓｕｐｐｏｒｔ逡逑圖１－２全焊式板式換熱器結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｆｕｌｌ－ｗｅｌｄｅｄ邋ｐｌａｔｅ邋ｈｅａｔ邋ｅｘｃｈａｎｇｅｒ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑圖１－２為全焊式板式換熱器的結(jié)構(gòu)圖，與傳統(tǒng)的可拆式換熱器不同之處是，全焊逡逑式板式換熱器采用焊接的方式進(jìn)行換熱板片間的密封，替代了傳統(tǒng)的橡膠墊片。該換逡逑２逡逑

圖１－３幾種常見換熱板片逡逑Ｆｉｇ．１－３邋Ｔｙｐｉｃａｌ邋ｐｌａｔｅ邋ｃｏｒｒｕｇａｔｉｏｎｓ邋ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ逡逑同波紋的換熱板片。圖１－３為幾種常見的換熱板片：溝道板（見圖１－３邋（ａ）邋（ｅ）邋（ｆ））、逡逑凹凸板（見圖１－３邋（ｄ））、Ｚ波紋板（見圖１－３邋（ｂ））以及人字形波紋板（見圖１－３邋（ｃ））。逡逑其中，人字形波紋板式由于其優(yōu)異的性能成為國內(nèi)工業(yè)上應(yīng)用最多的板式換熱設(shè)備。逡逑人字波紋板中特殊的重復(fù)波紋結(jié)構(gòu)使得流體的流動(dòng)形式為劇烈的湍流，直接使得了換逡逑熱效率有了顯著的提升。而波紋板中重復(fù)的觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)又給予換熱器較強(qiáng)的耐壓能力，逡逑使得設(shè)備選型有了較大的靈活度。逡逑圖１４人字形波紋板逡逑Ｆｉｇ．１－４邋Ｃｈｅｖｒｏｎ邋ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ邋ｐｌａｔｅ逡逑圖１－４為人字形波紋板，其中ＬＰ為板片長(zhǎng)度，ｍ；邋Ｗ為板片寬度，ｍ；邋ｄｐｍｔ為角逡逑孔直徑，ｍ；卩為波紋傾角；ｈ為板片波紋深度；ｐ為波紋間距［１３］。｜３較大的板片稱為逡逑Ｈ板，具有較高的傳熱系數(shù)和壓降［１４］；邋Ｐ較小的板片稱為Ｌ板，具有較低的傳熱系數(shù)逡逑和壓降。逡逑４逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

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本文編號(hào)：2777972