在過(guò)去的30年間,數(shù)值模擬技術(shù)已經(jīng)廣泛用于管殼式換熱器領(lǐng)域。在本文中,將用數(shù)值計(jì)算的方法對(duì)不同擋板類(lèi)型管殼式換熱器殼側(cè)流體的流動(dòng)傳熱性能進(jìn)行研究。首先對(duì)弓形擋板管殼式換熱器的殼側(cè)流場(chǎng)的流動(dòng)傳熱進(jìn)行數(shù)值計(jì)算�；谀M結(jié)果,使用熱力學(xué)第二定律和焓（火用）理論對(duì)（火用）利用效率進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明,與能量分析相比,（火用）分析法是更加科學(xué)地分析能量回收利用程度的方法。增加殼側(cè)熱水的質(zhì)量流量可以增加管側(cè)冷水的品質(zhì)且增大殼側(cè)傳熱系數(shù),但是降低了熱水的利用程度。最后,該部分對(duì)不同缺口高度的弓形擋板進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,隨著擋板缺口高度的增加,殼側(cè)傳熱系數(shù)和壓降都逐漸下降,但是性能參數(shù)α/ρ會(huì)顯著增大。然后,研究了雙管程的管殼式換熱器。首先,在相同的輸入條件下比較了單管程和雙管程弓形擋板管殼式換熱器。結(jié)果表明,雙管程換熱器中回收熱量的品質(zhì)幾乎是單管程換熱器中的兩倍,而在兩種換熱器中它們的殼側(cè)傳熱系數(shù)幾乎是相同的。在所有的換熱器中,增加殼側(cè)熱水的質(zhì)量流量可以提高管側(cè)冷水的品質(zhì)及增大傳熱系數(shù),但是會(huì)降低熱水的利用程度。為了研究不同擋板類(lèi)型的雙管程管殼式換熱器的流動(dòng)傳熱性能,特此比較了在相同輸入條件下弓... 

【文章來(lái)源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?雙管程管殼式換熱器的工作示意圖??

第２章計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ)與貝爾－臺(tái)華法??２．１管殼式換熱器概述??圖２．１為雙管程的弓形擋板管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)及工作示意圖，熱流體沿著??殼側(cè)一側(cè)箭頭所指的方向流動(dòng)，冷流體沿著管程一側(cè)箭頭所指的方向流動(dòng)，冷熱??流體通過(guò)管壁進(jìn)行對(duì)流耦合換熱，實(shí)現(xiàn)能量的交換。??廠、—置?ｒ?Ｉ?Ｔ＼??／?Ｘ?■聲－?Ｉ?，？?Ｉ?■?＼??ｇ?ｐ—■?■?Ｉ?ｇ?１?］??＼?廠■?Ｉ?＼?二?ｙ?Ｉ?／??＼?Ｃ＾ａ?１?｜?／??袖體出ａ?體扣??圖２－１?雙管程管殼式換熱器的工作示意圖??擋板是管殼式換熱器重要的組成部分，擋板的類(lèi)型對(duì)于換熱器的殼側(cè)壓降和??殼側(cè)換熱系數(shù)有著極其重要的影響。管殼式換熱器的擋板千差萬(wàn)別、形狀各異，??下面介紹一些常見(jiàn)的擋板類(lèi)型，如圖２－２所示。??弓形擋板?非連續(xù)型螺旋擋板?花瓣形擋板??圖２－２?常見(jiàn)擋板類(lèi)型??（１）

?ｈ?ＵＴ?ｙ／ｖ??圖２－３?壁面區(qū)中粘性底層、過(guò)渡層及對(duì)數(shù)律層與相應(yīng)的速度??由圖２－３可得，當(dāng)ｙ＋＜５，流體處于粘性底層，這吋壁面附近流體速度沿壁而??法線(xiàn)方向呈線(xiàn)性規(guī)律分布，即可表示為：??？＋?＝／?（?２－２９?）??當(dāng)６０＜ｙ＋＜３００時(shí)，該區(qū)域的流體流動(dòng)處于對(duì)數(shù)律層，即無(wú)量綱的速度與距離之間??呈對(duì)數(shù)關(guān)系，具體為：??＂＋＝丄／ｎ＿ｙ＋＋Ｚ？＝丄／／７（母＋）?（２－３０）??ｋ?ｋ?＼?’??對(duì)于光滑壁面有ｒ＝０．４，５＝５．５，?￡二９．８，壁面粗糙度的增加將使得５值減小。??２．５．３壁面函數(shù)法簡(jiǎn)介??壁面函數(shù)法實(shí)際上是一組半經(jīng)驗(yàn)的公式，用于將壁面上的物理量與湍流核心??區(qū)內(nèi)待求的未知量直接聯(lián)系起來(lái)。它必須與高雷諾數(shù)的模型配合使用。在當(dāng)??前的大型商用ＣＦＤ軟件中，往往都會(huì)提供多種不同的壁面函數(shù)供用戶(hù)進(jìn)行選擇。??本文使用的ＦＬＵＥＮＴ軟件提供了多種壁面函數(shù)的處理方式，包括標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)、??非平衡壁面函數(shù)及增強(qiáng)壁面函數(shù)等。表２－２簡(jiǎn)單地羅列了?ＦＬＵＥＮＴ軟件中三種??常見(jiàn)壁面函數(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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