點波式釬焊板式換熱器是D公司研發(fā)的一種新型板式換熱器,具有換熱性能好、流動損失低、承受壓力大的特點,工程應用價值很高。然而因其問世時間短,相關研究成果、應用案例較少,可供指導設計、工程推廣的參考資料不足�？蛻粼谑褂眠^程中出現(xiàn)實際壓降遠高于選型時計算壓降的問題。經(jīng)分析知D公司內(nèi)部公式已不適用于預測該型號換熱器在高粘度工質(zhì)低Re數(shù)流動下的壓降。因此開展低Re數(shù)流動工況下該類型換熱器的阻力特性研究,修正現(xiàn)有壓降預測公式,可以解決D公司實際問題,同時為該換熱器的設計、應用提供理論參考,有很強的工程實踐意義。本文主要目的為獲得4種型號點波式釬焊板式換熱器的在高粘度工質(zhì)低Re流動下的摩擦阻力系數(shù)公式,解釋其阻力特性,從阻力角度分析其經(jīng)濟工況。本文采用以實驗研究為依據(jù)結(jié)合理論分析的形式進行展開,具體做了以下工作:(1)設計搭建了換熱器壓降測試實驗臺;(2)測得4種型號換熱器在2種工質(zhì)定常流動工況下的壓降數(shù)據(jù)720組;(3)分析了實驗數(shù)據(jù),為4種板型換熱器擬合出摩擦阻力系數(shù)與Re關系式;(4)將獲得的擬合公式與已有研究成果進行對比,并結(jié)合數(shù)值模擬結(jié)果對點波板式換熱器阻力特性進行了解釋。研究發(fā)現(xiàn)對于單一板型,Re與摩擦阻力系數(shù)成冪函數(shù)關系;相同Re下,該型號換熱器摩擦阻力系數(shù)比人字紋釬焊板式換熱器低約30%,比圓管層流沿程摩擦阻力系數(shù)理論解高約50%,Re15時流動經(jīng)濟性較差;波點直徑和波點間距是影響該換熱器阻力特性的重要參數(shù),兩參數(shù)增大均導致壓降減小。本文對阻力特性的分析以定性為主,數(shù)值模擬精度雖高,但由于時間原因?qū)е滤憷^少。綜上,本文工作對工程應用參考意義較強,對指導設計的意義偏弱。
【學位單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TK172
【部分圖文】：

第 2 章 實驗臺設計與壓降實驗驗臺適應高粘度的工質(zhì)在其中運行，整個系統(tǒng)可以承受的最大壓力為最高溫度約為 100℃。變頻器對電動機進行調(diào)速，使齒輪泵實現(xiàn)流量流量可達 6m3/h。儲液裝置不僅存儲工質(zhì)還能對工質(zhì)進行加熱，并在進行溫度的監(jiān)測。換熱器的接口位置可調(diào)，方便連接不同型號換熱器面布置熱電偶，進行溫度二次控制。壓力測量裝置響應迅速，精度為對壓差的精確測量。流量測量裝置可以測量高粘度工質(zhì)的流量，測量實驗臺各測量儀器的量程和精度匯于表 2-1。

浙江工業(yè)大學碩士學位論文（專業(yè)型）.2 實驗臺各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能2.1 溫度控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)主要確保進入換熱器內(nèi)部的工質(zhì)溫度等于設定的工況溫度，并隨工況的變化而做出快速的響應，圖 2-3 為系統(tǒng)中儲液罐的實物圖。工質(zhì)在實驗臺個加熱過程分兩個階段來完成：第一階段由安裝在儲液罐中的電加熱器完成，通阻絲對工質(zhì)進行加熱，熱電偶將溫度信號傳給溫控箱，達到設定值后溫控箱自動源；第二階段由布置在換熱器進口管道上的加熱帶來完成，對工質(zhì)進行二次加熱進入換熱器中的工質(zhì)保持指定工況溫度。通過兩個階段的加熱過程，能夠克服高質(zhì)運行時所出現(xiàn)的加熱溫度不均和溫度波動等問題，使差壓變送器可以準確測量溫度時的壓差值。

浙江工業(yè)大學碩士學位論文（專業(yè)型）.2 實驗臺各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能2.1 溫度控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)主要確保進入換熱器內(nèi)部的工質(zhì)溫度等于設定的工況溫度，并隨工況的變化而做出快速的響應，圖 2-3 為系統(tǒng)中儲液罐的實物圖。工質(zhì)在實驗臺個加熱過程分兩個階段來完成：第一階段由安裝在儲液罐中的電加熱器完成，通阻絲對工質(zhì)進行加熱，熱電偶將溫度信號傳給溫控箱，達到設定值后溫控箱自動源；第二階段由布置在換熱器進口管道上的加熱帶來完成，對工質(zhì)進行二次加熱進入換熱器中的工質(zhì)保持指定工況溫度。通過兩個階段的加熱過程，能夠克服高質(zhì)運行時所出現(xiàn)的加熱溫度不均和溫度波動等問題，使差壓變送器可以準確測量溫度時的壓差值。

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 魏文建;李華;;點波板式換熱器內(nèi)流體流動換熱及壓降特性的實驗研究[J];制冷技術;2012年04期

2 郭春生;杜文靜;王飛;程林;;不同傾斜角新型板式換熱器特性及場協(xié)同原理分析[J];中國石油大學學報(自然科學版);2011年06期

3 伍肇梅;黃余分;胡偉;魏文建;;一種新型板式換熱器[J];制冷與空調(diào);2011年04期

4 宋繼偉;張士虎;王飛;曹興;杜文靜;程林;;正六邊形板式換熱器傳熱和流動特性研究[J];工程熱物理學報;2011年02期

5 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

6 杜文靜;王飛;張士虎;高緒棟;程林;;正六邊形板式換熱器的熱力學分析[J];工程熱物理學報;2010年10期

7 石友妮;馮麗麗;杜小澤;;人字形板式換熱器傳熱和阻力性能的測試[J];現(xiàn)代電力;2008年06期

8 景步云,谷波,黎遠光;板式蒸發(fā)器仿真計算模型[J];系統(tǒng)仿真學報;2003年10期

9 任承欽,湯廣發(fā),張國強,陳在康;一種新型板式換熱器的設計及其傳熱特性的模擬研究[J];暖通空調(diào);2003年05期

10 周明連;板式熱交換器流動分布的理論分析與實驗研究[J];北方交通大學學報;2001年01期

本文編號：2833195