板式換熱器因?yàn)槠湔嫉匦�、傳熱系�?shù)高、壽命長且使用易于安裝和清洗等的優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域。近年來板式換熱器的各種類型、結(jié)構(gòu)不斷的發(fā)展,其中微型波紋板片有質(zhì)量輕、傳熱效果好、散熱性能好的優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用于CO₂捕集系統(tǒng)中的全焊接板式換熱器更加高效有利。本文針對CO₂捕集系統(tǒng)對換熱設(shè)備的需求,設(shè)計(jì)了一種具有微型波紋板片構(gòu)造的全焊接板式換熱器�；谌附影迨綋Q熱器微型波紋板片的傳熱特性以及流動性能,結(jié)合CFD軟件研究選取了合適的波紋板片湍流模型以及常用的熱力計(jì)算方法,通過Fluent對30°～80°的波紋傾角、4.2～5mm的波紋間距、0.2～0.8mm的波紋深度的波紋板片在不同速度下的傳熱和流動性能進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了微型波紋板片的傳熱量和流動的速度場、溫度場以及壓力場的變化曲線圖,綜合數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果分析了壓降、Nu、j、f和j/f對微型波紋板片傳熱和流動的影響,并且通過對板片參數(shù)和努塞爾數(shù)的計(jì)算和分析建立了一種包含三個參數(shù)的微型波紋板片換熱準(zhǔn)則方程,對微型波紋板片全焊接板式換熱器產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)以及應(yīng)用提供了理論依據(jù)。搭建了全焊接微型波紋板片... 

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
符號說明
1.緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 CO_2捕集技術(shù)
        1.2.1 CO_2捕集技術(shù)分類
        1.2.2 化學(xué)法吸收法CO_2捕集系統(tǒng)的組成
    1.3 板式換熱器
        1.3.1 板式換熱器簡介
        1.3.2 全焊接板式換熱器結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
    1.4 板式換熱器研究現(xiàn)狀
        1.4.1 板式換熱器實(shí)驗(yàn)研究
        1.4.2 板式換熱器數(shù)值模擬研究
    1.5 主要研究內(nèi)容
2 全焊接板式換熱器數(shù)值模擬及熱力計(jì)算理論基礎(chǔ)
    2.1 數(shù)值模擬方法
    2.2 流體動力學(xué)基本方程
        2.2.1 基本數(shù)學(xué)方程
        2.2.2 湍流基本模擬方法
        2.2.3 湍流模型
    2.3 數(shù)值計(jì)算方法
        2.3.1 求解方法
        2.3.2 離散方法
        2.3.3 壓力速度耦合方法
    2.4 板式換熱器熱力計(jì)算理論
    2.5 本章小結(jié)
3 全焊接板式換熱器微型波紋板片傳熱與流動分析
    3.1 研究對象及網(wǎng)格劃分
        3.1.1 幾何模型
        3.1.2 網(wǎng)格劃分
    3.2 控制方程及邊界條件
        3.2.1 數(shù)學(xué)模型
        3.2.2 邊界條件
        3.2.3 求解計(jì)算方法
    3.3 數(shù)值模擬結(jié)果及分析
        3.3.1 不同波紋角度對板式換熱器流場和溫度場的分析
        3.3.2 不同波紋間距對板式換熱器流場和溫度場的分析
        3.3.3 不同波紋深度對板式換熱器流場和溫度場的分析
    3.4 數(shù)據(jù)處理及分析
        3.4.1 不同波紋傾角對板式換熱器換熱和流動阻力的分析
        3.4.2 不同波紋間距對板式換熱器換熱和流動阻力的分析
        3.4.3 不同波紋深度對板式換熱器換熱和流動阻力的分析
        3.4.4 板式換熱器換熱綜合準(zhǔn)則方程
    3.5 本章小結(jié)
4 全焊接板式換熱器微型波紋板片實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)裝置簡介
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹
        4.1.2 全焊接板式換熱器介紹
    4.2 實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)步驟
        4.2.1 換熱性能實(shí)驗(yàn)
        4.2.2 流體傳熱系數(shù)測定實(shí)驗(yàn)
        4.2.3 板式換熱器壓力降測定實(shí)驗(yàn)
        4.2.4 實(shí)驗(yàn)步驟
    4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析
        4.3.1 板式換熱器水-水換熱性能分析
        4.3.2 板式換熱器水-水流動阻力性能分析
    4.4 本章小結(jié)
5 不同粘度下微型波紋板片的傳熱與流動分析
    5.1 粘性流體傳熱和流動的特點(diǎn)
    5.2 研究對象及網(wǎng)格劃分
        5.2.1 幾何模型
        5.2.2 網(wǎng)格劃分
    5.3 控制方程及邊界條件
        5.3.1 數(shù)學(xué)模型
        5.3.2 邊界條件
        5.3.3 求解計(jì)算方法
    5.4 數(shù)值模擬結(jié)果及分析
    5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間所獲得的科研成果



本文編號：3670994