螺旋纏繞波紋管換熱器是將波紋管這種高效換熱管應(yīng)用到普通纏繞管換熱器中,使得兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮。這種新型換熱設(shè)備除了強(qiáng)化傳熱特點(diǎn)以外,螺旋纏繞波紋管截面的周期性擴(kuò)張和收縮可以使管內(nèi)的污垢減少,同時(shí)單位體積的換熱管可以獲得更大的換熱面積,使得設(shè)備緊湊,節(jié)省空間等等。但是由于目前這種換熱器的應(yīng)用還很少,各方面研究還有待深入。本論文以螺旋纏繞波紋管換熱器為研究對(duì)象,對(duì)換熱器管板的強(qiáng)度和流體的換熱性能進(jìn)行以下方面的研究,主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下:（1）利用有限元分析軟件ANSYS建立了包括螺旋纏繞管在內(nèi)的整體換熱器模型,對(duì)纏繞管換熱器管束的支撐作用進(jìn)行了數(shù)值分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)管束對(duì)管板的支撐作用可以忽略不計(jì)。為進(jìn)一步分析纏繞管的軸向剛度,本文還定義且擬合出了螺旋纏繞換熱管彈性模量等效系數(shù)的關(guān)聯(lián)式。（2）利用分析設(shè)計(jì)的方法對(duì)纏繞管換熱器管板的應(yīng)力強(qiáng)度進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,結(jié)果發(fā)現(xiàn)管板最大應(yīng)力出現(xiàn)在管板邊緣的圓弧過(guò)渡段,而管板其他部位的應(yīng)力很小;在對(duì)管板進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)中心部位的彎曲應(yīng)力隨著管板減薄而增大的趨勢(shì)比較明顯。（3）運(yùn)用FLUENT軟件對(duì)螺旋纏繞波紋管和螺旋纏繞圓管管內(nèi)流體的流動(dòng)狀態(tài)及強(qiáng)化... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１管箱部分結(jié)構(gòu)剖面圖圖

第二章纏繞管換熱器管束支撐作用數(shù)值分析２有限元模型的建立??本章采用ＡＮＳＹＳ?ＷＯＲＫＢＥＮＣＨ?１６．０進(jìn)行有限元模型的建立，因?yàn)橐M(jìn)行纏對(duì)管板支撐作用的數(shù)值分析，故建立了?３個(gè)對(duì)比模型，模型１中換熱管為螺旋纏，模型２中換熱管為直管，模型３中不考慮換熱管。為了提高計(jì)算效率，對(duì)以上行簡(jiǎn)化：??（１）由于整體結(jié)構(gòu)及支撐具有對(duì)稱性，為提高計(jì)算效率采用軸向１／２結(jié)構(gòu)建（２）換熱管與管板之間采用綁定的連接方式。??（３）模型３中只建立長(zhǎng)度為２００ｍｍ的直管結(jié)構(gòu)，在管子的殼程末端施加等效荷。??

Ｓｏｌｉｄｌ８６是一種實(shí)體單元，每個(gè)單元具有２０個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有３個(gè)平移自由??度，支持大變形分析，塑性分析，彈性分析及蠕變分析等，并且可以模擬不可壓縮彈??塑性材料和完全不可壓縮超彈性材料。Ｓｏｌｉｄｌ８６單元的結(jié)構(gòu)示意圖如圖２－６所示。??１２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]波紋管傳熱強(qiáng)化及其軸向承載能力研究[D]. 肖金花.北京化工大學(xué) 2006

碩士論文
[1]螺旋纏繞管換熱器流動(dòng)傳熱性能研究[D]. 鄧靜.鄭州大學(xué) 2016
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[3]異型管高效換熱元件傳熱性能研究與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[D]. 付崇彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[4]圓弧切線波紋換熱管傳熱強(qiáng)化性能和軸向剛度研究[D]. 楊秀杰.北京化工大學(xué) 2008
[5]波紋換熱管剛度分析及對(duì)管板強(qiáng)度的影響[D]. 程凌.南京工業(yè)大學(xué) 2006
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