空預(yù)器是工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一,它被用來(lái)預(yù)熱入爐空氣,預(yù)熱后的空氣被送往反應(yīng)爐參與燃燒,這樣不僅能提高產(chǎn)品的產(chǎn)率,而且會(huì)使得企業(yè)的能源成本大幅降低。本文根據(jù)某公司炭黑生產(chǎn)線需求,先以理論計(jì)算設(shè)計(jì)一臺(tái)400℃的中高溫列管式空預(yù)器,然后再用Fluent對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。主要內(nèi)容如下:（1）在空預(yù)器的研究方法選取方面,由于管殼式換熱器殼程流體流動(dòng)與傳熱的復(fù)雜性,理論方法無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際工程需求,實(shí)驗(yàn)研究的成本太高,目前主要研究方法是數(shù)值模擬,因此本文主要采用理論計(jì)算與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法。（2）在空預(yù)器的理論計(jì)算方面,本文簡(jiǎn)要介紹了管殼式換熱器的基本結(jié)構(gòu)與常用的工藝計(jì)算方法,然后根據(jù)實(shí)際的壓降與換熱要求,利用適當(dāng)?shù)墓に囉?jì)算方法確定了換熱器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù),最后應(yīng)用Solidworks建立三維模型。同時(shí)還對(duì)空預(yù)器換熱過(guò)程進(jìn)行了流熱耦合分析。（3）在關(guān)于空預(yù)器的數(shù)值模擬方面,首先利用Fluent對(duì)建立的換熱器模型進(jìn)行流熱耦合仿真,所得結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果的偏差在20%左右,能夠粗略滿(mǎn)足工程需求。再利用Fluent對(duì)空預(yù)器殼程的進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,用以獲取換熱性能最佳的空預(yù)器,這里選取空預(yù)器的總換熱系數(shù)與壓降的... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

列管式空預(yù)器示意圖

33圖 3-2 離散法的基本思想本思想：將偏微分方程的求解域用離散的有限，在每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上用差商替代微商，構(gòu)建出求解代數(shù)方程組得到此處的場(chǎng)變量數(shù)值。有限計(jì)算資源相對(duì)較小，對(duì)于微分方程求解的普適商替代微商的方式來(lái)求解微分方程，這種計(jì)算情況，而對(duì)于工程實(shí)踐中復(fù)雜的流動(dòng)往往無(wú)能大的局限。

換熱器的外觀示意圖


本文編號(hào)：3220082