換熱器作為一種能量傳遞的載體,廣泛應用于各種工業(yè)領域。其中管殼式換熱器因其結構簡單可靠且價格低廉,成為了應用最為廣泛的換熱器之一。上世紀70年代的能源危機引發(fā)了各國對于其強化傳熱技術的廣泛研究和開發(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。本文通過數值模擬的方法,應用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,雷諾數相同時,對比分析了扁管和橢圓管的換熱系數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,努塞爾數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,分析了螺旋結構提高換熱管換熱性能的根本機理。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對于螺旋扁管和螺旋橢圓管換熱及流阻特性的影響,結合綜合強化傳熱因子指出了螺旋管換熱性能隨雷諾數變化的規(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】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：80 頁

【學位級別】：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 螺旋扁管的國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 螺旋扁管的結構形式及優(yōu)點
        1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國內研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內容
2 強化傳熱技術及場協(xié)同原理簡介
    2.1 強化傳熱評價準則
        2.1.1 強換傳熱的目的
        2.1.2 強化傳熱的途徑
        2.1.3 強化傳熱技術的發(fā)展
        2.1.4 強化傳熱技術的效應評價準則
    2.2 場協(xié)同理論在強化傳熱中的應用
        2.2.1 對流換熱的物理機制
        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 網格模型的建立
        3.2.1 劃分網格
        3.2.2 網格獨立性檢驗
    3.3 邊界條件和求解器設定
    3.4 計算處理公式
4 結果分析與討論
    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
結論
參考文獻
附錄 A符號說明
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


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



本文編號：3590886