大小孔折流板是北京化工大學(xué)開發(fā)的新型折流板,分為整圓大小孔折流板和帶缺口大小孔折流板,波紋管是傳熱效率較高的一種異型管,大小孔折流板與波紋管組合的新型換熱器相比普通的管殼式換熱器具有較好的綜合傳熱性能,值得深入研究與開發(fā)。本文通過數(shù)值模擬方法對大小孔折流板與給定波紋管組合而成的換熱器進(jìn)行流體流動(dòng)與傳熱研究,其主要內(nèi)容以及研究成果如下:（1）針對整圓大小孔折流板與波紋管組合的新型換熱器進(jìn)行流體仿真模擬實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)研究折流板間距和大孔直徑等結(jié)構(gòu)參數(shù)的改變對換熱器傳熱的影響。隨著大孔直徑的增加,殼程進(jìn)出口壓力降、傳熱系數(shù)、努塞爾數(shù)都減小,綜合傳熱性能增強(qiáng);但隨著折流板間距的降低,殼程壓力降基本不變,但殼程傳熱系數(shù)和努塞爾數(shù)都有小幅的增加。（2）研究帶缺口大小孔折流板波紋管換熱器的流體傳熱特性,重點(diǎn)探究了缺口高度以及其他結(jié)構(gòu)參數(shù)對大小孔折流板波紋管換熱器的影響。結(jié)果表明,和整圓大小孔折流板換熱器類似,隨著缺口高度的增加,殼程進(jìn)出口壓力降、傳熱系數(shù)、努塞爾數(shù)都減小,綜合傳熱性能增強(qiáng);隨著大孔直徑的增加,帶缺口大小孔折流板換熱器殼程進(jìn)出口壓力降、傳熱系數(shù)、努塞爾數(shù)都減小,綜合傳熱性能增強(qiáng);同樣,折流... 

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 論文背景及意義
    1.2 相關(guān)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 大小孔折流板管殼式換熱器研究進(jìn)展
        1.2.2 波紋管研究現(xiàn)狀
        1.2.3 復(fù)合強(qiáng)化傳熱
    1.3 換熱器綜合性能評價(jià)
    1.4 本論文主要研究內(nèi)容
第二章 整圓大小孔折流板與波紋管換熱器的研究
    2.1 有限元模型的建立
        2.1.1 幾何及網(wǎng)格模型
        2.1.2 邊界條件的設(shè)置與求解
    2.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        2.2.1 大孔直徑對此結(jié)構(gòu)換熱器的影響
        2.2.2 板間距對整圓大小孔折流板換熱器流動(dòng)和傳熱的影響
    2.3 不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對傳熱與阻力性能的影響
        2.3.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.3.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析
    2.4 殼程傳熱準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式擬合
        2.4.1 曲線擬合方法介紹
        2.4.2 特征常數(shù)計(jì)算
        2.4.3 殼程傳熱準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式Nu的擬合
        2.4.4 擬合關(guān)聯(lián)式的驗(yàn)證
    2.5 本章小結(jié)
第三章 帶缺口大小孔折流板與波紋管換熱器的研究
    3.1 模型結(jié)構(gòu)參數(shù)
        3.1.1 幾何結(jié)構(gòu)與建模
        3.1.2 網(wǎng)格劃分和邊界條件設(shè)置
    3.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        3.2.1 缺口高度對帶缺口大小孔折流板換熱器流動(dòng)和傳熱的影響
        3.2.2 大孔直徑對帶缺口大小孔折流板換熱器流動(dòng)和傳熱的影響
        3.2.3 板間距對帶缺口大小孔折流板換熱器流動(dòng)和傳熱的影響
    3.3 三種結(jié)構(gòu)參數(shù)對換熱器性能的影響
        3.3.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.3.2 殼程壓降隨結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化
        3.3.3 殼程傳熱系數(shù)隨結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化
        3.3.4 努塞爾數(shù)隨結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化
    3.4 帶缺口大小孔折流板換熱器殼程傳熱關(guān)聯(lián)式擬合
        3.4.1 殼程傳熱準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式Nu的擬合
        3.4.2 擬合關(guān)聯(lián)式的驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第四章 兩種不同結(jié)構(gòu)換熱器的綜合傳熱對比
    4.1 兩種結(jié)構(gòu)換熱器的云圖分布
        4.1.1 速度場分布
        4.1.2 溫度場分布
        4.1.3 壓力場分布
    4.2 兩種類型換熱器的綜合傳熱研究
        4.2.1 缺口高度對兩種類型換熱器傳熱和壓降的影響
        4.2.2 缺口高度對兩種類型換熱器綜合傳熱性能的影響
    4.3 兩種結(jié)構(gòu)換熱器中折流板位置的研究
        4.3.1 折流板位置對傳熱和壓降的影響
        4.3.2 折流板位置對綜合傳熱的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者和導(dǎo)師介紹
專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]疊蜂窩螺旋板換熱器內(nèi)部流動(dòng)與傳熱強(qiáng)化研究[D]. 韓鵬飛.山東理工大學(xué) 2017
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[4]螺旋折流板海水冷凝器流動(dòng)與傳熱性能研究[D]. 黃慶楠.上海交通大學(xué) 2015
[5]波紋換熱管的研究與開發(fā)[D]. 孫存政.北京化工大學(xué) 2009
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[7]圓弧切線波紋換熱管傳熱強(qiáng)化性能和軸向剛度研究[D]. 楊秀杰.北京化工大學(xué) 2008
[8]柱塞式無泄漏數(shù)顯計(jì)量泵的試驗(yàn)研究[D]. 壽濤.浙江工業(yè)大學(xué) 2007
[9]波紋管換熱器性能分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉紅.沈陽工業(yè)大學(xué) 2006
[10]波紋換熱管剛度分析及對管板強(qiáng)度的影響[D]. 程凌.南京工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3731136