發(fā)布時間：2022-01-15 15:45

　　換熱器作為一種能量傳遞的載體,廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域。其中管殼式換熱器因其結(jié)構(gòu)簡單可靠且價格低廉,成為了應(yīng)用最為廣泛的換熱器之一。上世紀(jì)70年代的能源危機(jī)引發(fā)了各國對于其強(qiáng)化傳熱技術(shù)的廣泛研究和開發(fā)。螺旋扁管換熱器作為一種新型的被動強(qiáng)化傳熱換熱器,可以很好的提高管殼式換熱器的綜合傳熱能力。本文通過數(shù)值模擬的方法,應(yīng)用fluent軟件對螺旋扁管開展了系統(tǒng)的探究,本文研究的主要內(nèi)容如下:（1）首先對不同長短軸比的光滑直扁管和直橢圓管進(jìn)行了傳熱和流阻特性的仿真研究。在層流均勻熱流的換熱條件下,雷諾數(shù)相同時,對比分析了扁管和橢圓管的換熱系數(shù)與具有相同周長的光滑直圓管的區(qū)別,研究分析了換熱系數(shù),努塞爾數(shù)和綜合換熱性能隨長短軸比b/a的變化規(guī)律。（2）對比研究了螺旋扁管,螺旋橢圓管與直扁管,直橢圓管,光滑圓管流線形狀的異同,分析了螺旋結(jié)構(gòu)提高換熱管換熱性能的根本機(jī)理。然后從二次流分布云圖,溫度及速度場等方面分析了雷諾數(shù)對于螺旋扁管和螺旋橢圓管換熱及流阻特性的影響,結(jié)合綜合強(qiáng)化傳熱因子指出了螺旋管換熱性能隨雷諾數(shù)變化的規(guī)律。之后從二次流分布云圖,溫度及速度場及其場協(xié)同角等方面對比分析了長短軸比對于螺... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 換熱器的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 螺旋扁管的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 螺旋扁管的結(jié)構(gòu)形式及優(yōu)點(diǎn)
        1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 強(qiáng)化傳熱技術(shù)及場協(xié)同原理簡介
    2.1 強(qiáng)化傳熱評價準(zhǔn)則
        2.1.1 強(qiáng)換傳熱的目的
        2.1.2 強(qiáng)化傳熱的途徑
        2.1.3 強(qiáng)化傳熱技術(shù)的發(fā)展
        2.1.4 強(qiáng)化傳熱技術(shù)的效應(yīng)評價準(zhǔn)則
    2.2 場協(xié)同理論在強(qiáng)化傳熱中的應(yīng)用
        2.2.1 對流換熱的物理機(jī)制
        2.2.2 對流換熱的場分析
        2.2.3對流換熱過程中的場協(xié)同分析
        2.2.4 場協(xié)同原理的應(yīng)用
3 計算模型與公式
    3.1 幾何模型的建立
        3.1.1 換熱管幾何尺寸的確定
        3.1.2 建立幾何模型
    3.2 網(wǎng)格模型的建立
        3.2.1 劃分網(wǎng)格
        3.2.2 網(wǎng)格獨(dú)立性檢驗
    3.3 邊界條件和求解器設(shè)定
    3.4 計算處理公式
4 結(jié)果分析與討論
    4.1 直扁管與直橢圓管的傳熱與流阻特性
        4.1.1 不同長短軸比的直扁管傳熱與流阻特性對比
        4.1.2 不同長短軸的直橢圓管傳熱與流阻特性對比
    4.2 螺旋橢圓管和螺旋扁管的傳熱和流阻特性
        4.2.1 螺旋扭曲管與光滑管傳熱和流阻特性的差異
        4.2.2 長短軸比對螺旋管傳熱及流阻特性的影響
        4.2.3 扭距對螺旋扁管換熱性能的影響
    4.3 偏心螺旋扁管的換熱和流阻特性研究
    4.4 三軸螺旋扁管的傳熱和流阻特性
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 A符號說明
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]雙向扭曲管傳熱與流阻特性及其多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 王定標(biāo),王光輝,彭旭,向颯.  熱科學(xué)與技術(shù). 2018(05)
[2]管殼式換熱器強(qiáng)化傳熱研究進(jìn)展[J]. 林文珠,曹嘉豪,方曉明,張正國.  化工進(jìn)展. 2018(04)
[3]非對稱螺旋扭曲管管內(nèi)流動與傳熱特性數(shù)值模擬研究[J]. 戴險峰.  工程熱物理學(xué)報. 2018(03)
[4]扭曲橢圓管強(qiáng)化傳熱的場協(xié)同分析[J]. 馬芳芳,云和明,陳寶明,郭訓(xùn)虎.  節(jié)能技術(shù). 2018(01)
[5]鈦合金螺旋扭曲管內(nèi)強(qiáng)化傳熱實驗分析[J]. 董新宇,畢勤成,桂淼.  過程工程學(xué)報. 2018(02)
[6]含固體顆粒流體旋流場強(qiáng)化傳熱綜合性能實驗[J]. 彭德其,羅海松,俞天蘭,陳蘭偉,吳淑英,韓玉葉.  化學(xué)工程. 2017(07)
[7]螺旋內(nèi)肋扭曲管換熱與流阻性能研究[J]. 王定標(biāo),谷帆江,向颯,鄧靜,鄭夢欣,董楨,張喜迎.  壓力容器. 2016(02)
[8]螺旋扁管管內(nèi)沸騰流動與傳熱特性研究[J]. 黃其斌,黃風(fēng)華,謝明煒,李維.  低溫與超導(dǎo). 2016(02)
[9]橢圓內(nèi)肋扭曲管換熱性能數(shù)值研究[J]. 韓勇,王定標(biāo),張燦燦,朱有健,向颯.  工程熱物理學(xué)報. 2015(12)
[10]新型波紋扁管氣-氣換熱器殼程傳熱實驗研究與數(shù)值模擬[J]. 曾國浩,凌子夜,高學(xué)農(nóng),張正國,曾文良.  高�；瘜W(xué)工程學(xué)報. 2015(05)



本文編號：3590886