螺旋板換熱器由于其結(jié)構(gòu)緊湊,換熱效率高,被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、化工生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域。螺旋板換熱器的強(qiáng)化換熱研究一般從換熱器定距柱著手,定距柱的幾何形狀,尺寸,在換熱通道中如何布置都是影響強(qiáng)化換熱的重要因素。目前對(duì)螺旋板換熱器強(qiáng)化傳熱的研究主要集中在不同定距柱對(duì)通道整體換熱的計(jì)算上,本文從縱向渦的角度,分析不同形狀定距柱所產(chǎn)生的縱向渦大小方向以及縱向渦之間的干涉對(duì)螺旋板換熱器彎曲通道強(qiáng)化傳熱的影響。本文采用數(shù)值模擬的方法,研究了圓形、橢圓形、菱形以及兩種半圓形組合定距柱對(duì)螺旋板換熱器彎曲通道的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、渦量場(chǎng)、阻力系數(shù)f、努塞爾數(shù)Nu以及綜合性能評(píng)價(jià)因子JF的影響。得出如下結(jié)論:在安裝橢圓形定距柱的彎曲通道內(nèi),隨著橢圓定距柱長(zhǎng)短軸之比的增加,同一截面上流體和縱向渦渦量會(huì)逐漸減小,通道平均Nu也會(huì)逐漸減小,綜合性能評(píng)價(jià)因子JF逐漸增大;橢圓形定距柱在減小流體阻力方面具有非常顯著的效果,a/b=4.0時(shí)通道阻力系數(shù)f最小,約為圓柱形定距柱通道f的41.6%。在安裝菱形定距柱的彎曲通道內(nèi),頂角度數(shù)較小的菱形定距柱對(duì)減小通道阻力有非常突出的效果,綜合性能評(píng)價(jià)因子JF也較大,最大JF值為1.32... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 螺旋板換熱器概述
        1.1.1 螺旋板換熱器結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
        1.1.2 擾流柱類型
    1.2 縱向渦強(qiáng)化傳熱簡(jiǎn)介
        1.2.1 縱向渦與橫向渦
        1.2.2 縱向渦干涉對(duì)強(qiáng)化傳熱的影響
    1.3 研究背景及意義
        1.3.1 強(qiáng)化傳熱的意義
        1.3.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.3 存在的問題
    1.4 研究?jī)?nèi)容及方法
2 螺旋板換熱器物理模型及數(shù)值方法
    2.1 物理模型
        2.1.1 建模及前處理
        2.1.2 模型幾何參數(shù)
    2.2 數(shù)值方法
        2.2.1 計(jì)算流體力學(xué)
        2.2.2 控制方程
        2.2.3 邊界條件
        2.2.4 參數(shù)定義
    2.3 網(wǎng)格劃分及獨(dú)立性驗(yàn)證
        2.3.1 計(jì)算域網(wǎng)格劃分
        2.3.2 網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證
        2.3.3 數(shù)值方法驗(yàn)證
3 橢圓形定距柱對(duì)流動(dòng)與傳熱的影響
    3.1 定距柱對(duì)流場(chǎng)的影響
    3.2 定距柱對(duì)冷水側(cè)通道換熱的影響
        3.2.1 定距柱對(duì)溫度場(chǎng)的影響
        3.2.2 定距柱對(duì)Nu的影響
    3.3 定距柱對(duì)阻力系數(shù)和綜合換熱性能的影響
        3.3.1 阻力系數(shù)
        3.3.2 綜合換熱性能
    3.4 本章小結(jié)
4 菱形定距柱對(duì)流動(dòng)與傳熱的影響
    4.1 定距柱對(duì)流場(chǎng)的影響
    4.2 定距柱對(duì)冷水側(cè)通道換熱的影響
        4.2.1 定距柱對(duì)溫度場(chǎng)的影響
        4.2.2 定距柱對(duì)Nu的影響
    4.3 定距柱對(duì)阻力系數(shù)和綜合換熱性能的影響
        4.3.1 阻力系數(shù)
        4.3.2 綜合換熱性能
    4.4 本章小結(jié)
5 半圓形定距柱對(duì)流動(dòng)與傳熱的影響
    5.1 定距柱對(duì)流場(chǎng)的影響
        5.1.1 垂直半圓定距柱對(duì)流場(chǎng)的影響
        5.1.2 平行半圓定距柱對(duì)流場(chǎng)的影響
    5.2 定距柱對(duì)冷水側(cè)通道換熱的影響
        5.2.1 垂直半圓定距柱對(duì)溫度場(chǎng)和Nu的影響
        5.2.2 平行半圓定距柱對(duì)溫度場(chǎng)和Nu的影響
    5.3 定距柱對(duì)阻力和綜合換熱性能的影響
        5.3.1 垂直半圓定距柱對(duì)f和JF的影響
        5.3.2 平行半圓定距柱對(duì)f和JF的影響
    5.4 本章小結(jié)
6 不同類型定距柱對(duì)流動(dòng)與傳熱的影響綜合分析
    6.1 不同類型定距柱對(duì)流場(chǎng)的影響
    6.2 不同類型定距柱對(duì)溫度場(chǎng)和局部Nu的影響
    6.3 不同類型定距柱對(duì)f、平均Nu以及JF的影響
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 符號(hào)表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于周期流模型的螺旋板換熱器流動(dòng)換熱特性數(shù)值模擬[J]. 李越勝,梁嘉林,甘云華,卓獻(xiàn)榮,喻孟全,李瑞宇,楊澤亮.  節(jié)能技術(shù). 2017(04)
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[3]螺旋板式換熱器高黏性介質(zhì)換熱特性的數(shù)值模擬[J]. 林玉娟,魏天超,劉長(zhǎng)海,王建.  東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(10)
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[5]螺旋板式換熱器數(shù)值模擬計(jì)算的研究[J]. 左丹.  遼寧化工. 2011(06)
[6]新型換熱器的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 鄭雪蘋,孫俊杰,李寶安.  內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì). 2010(14)
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[10]梯形和矩形通道內(nèi)短擾流柱排流動(dòng)與換熱計(jì)算[J]. 張麗,劉松齡,劉高文.  推進(jìn)技術(shù). 2004(02)

博士論文
[1]換熱通道內(nèi)縱向渦干涉及其流動(dòng)與強(qiáng)化傳熱特性數(shù)值研究[D]. 宋克偉.蘭州交通大學(xué) 2014
[2]可拆式螺旋板換熱器結(jié)構(gòu)和傳熱的有限元分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王冰.浙江大學(xué) 2007

碩士論文
[1]渦產(chǎn)生器傾角對(duì)換熱器內(nèi)流動(dòng)與換熱特性的影響[D]. 高辰.蘭州交通大學(xué) 2019
[2]基于流動(dòng)和傳熱特性對(duì)螺旋板式換熱器多目標(biāo)優(yōu)化研究[D]. 李闖.東華大學(xué) 2017
[3]螺旋板式換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)及熱力學(xué)分析[D]. 蔡飛.華東理工大學(xué) 2014
[4]螺旋板式換熱器的傳熱及流動(dòng)特性研究[D]. 王彥波.青島科技大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3640103