纏繞管式換熱器作為一種管殼式換熱器,由于其具備結(jié)構(gòu)緊湊、換熱性能高、熱應(yīng)力小等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于電力、化工、石油等領(lǐng)域。本文針對(duì)螺旋纏繞管式換熱器內(nèi)流體的流動(dòng)與強(qiáng)化換熱性能展開研究,通過搭建不同管結(jié)構(gòu)的纏繞管式換熱器三維幾何模型,采用數(shù)值模擬的方法對(duì)不同異型管結(jié)構(gòu)對(duì)纏繞管式換熱器流動(dòng)換熱特性的影響規(guī)律展開研究;并對(duì)傳統(tǒng)圓管進(jìn)行開槽化處理,對(duì)比了不同開槽方式及開槽深度對(duì)傳統(tǒng)圓管換熱器的性能優(yōu)化程度,獲得了螺旋纏繞管式換熱器內(nèi)流動(dòng)與強(qiáng)化換熱性能的規(guī)律。(1)傳統(tǒng)圓管式螺旋纏繞管式換熱器換熱性能研究。通過實(shí)驗(yàn)參數(shù)搭建三維模型并進(jìn)行模擬研究,研究結(jié)果表明:采用RNG6)-模型計(jì)算出的數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)值更為接近,整體趨勢(shì)一致,誤差平均在7.2%;管程入口流量的提升對(duì)管內(nèi)溫度影響較大,但對(duì)殼程溫度影響較小;通過管程PEC指數(shù)分析可知,隨著管程流量的增大,管程壓降增大,管內(nèi)摩擦系數(shù)降低,且降低幅度逐漸減小。管程PEC指數(shù)隨管程流量的增加而變大,換熱性能得到提升。(2)異型螺旋纏繞管式換熱器換熱性能數(shù)值研究。通過對(duì)三葉型及水滴型纏繞管式換熱器換熱性能展開模擬研究,研究結(jié)果表明:在管程速度及溫度一定時(shí),增加殼...

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說明
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 纏繞管式換熱器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 纏繞管式換熱器簡(jiǎn)介
        1.2.2 螺旋纏繞管式換熱器實(shí)驗(yàn)研究
        1.2.3 纏繞管式換熱器模擬研究
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 纏繞管換熱器數(shù)值模擬方法
    2.1 FLUENT簡(jiǎn)介
        2.1.1 求解方法
        2.1.2 控制方程
        2.1.3 常見數(shù)值算法
    2.2 湍流模擬
        2.2.1 湍流現(xiàn)象概述
        2.2.2 湍流模型
    2.3 纏繞管式換熱器評(píng)價(jià)準(zhǔn)側(cè)
        2.3.1 雷諾數(shù)
        2.3.2 努塞爾數(shù)
        2.3.3 阻力系數(shù)
        2.3.4 PEC指數(shù)
    2.4 本章小結(jié)
3 圓管式螺旋纏繞管式換熱器換熱性能分析
    3.1 數(shù)值計(jì)算模型
        3.1.1 數(shù)學(xué)模型
        3.1.2 網(wǎng)格劃分方案
        3.1.3 邊界條件設(shè)置
        3.1.4 網(wǎng)格無關(guān)性解及湍流模型驗(yàn)證
    3.2 纏繞單管換熱器換熱性能研究
        3.2.1 速度場(chǎng)分析
        3.2.2 溫度場(chǎng)分析
        3.2.3 PEC指數(shù)
    3.3 本章小結(jié)
4 異型螺旋纏繞管式換熱器換熱分析
    4.1 異型螺旋纏繞纏繞管式換熱器計(jì)算模型
        4.1.1 不同異型管換熱器物理模型
        4.1.2 網(wǎng)格劃分方案
        4.1.3 邊界條件設(shè)置
        4.1.4 截線及截面示意圖
    4.2 三葉型螺旋纏繞管式換熱器換熱性能分析
        4.2.1 速度場(chǎng)分析
        4.2.2 溫度場(chǎng)分析
    4.3 水滴型螺旋纏繞管式換熱器換熱性能分析
        4.3.1 速度場(chǎng)分析
        4.3.2 溫度場(chǎng)分析
    4.4 換熱性能對(duì)比分析
        4.4.1 阻力系數(shù)對(duì)比分析
        4.4.2 努塞爾數(shù)對(duì)比分析
        4.4.3 PEC對(duì)比分析
    4.5 本章小結(jié)
5 基于開槽強(qiáng)化螺旋管式換熱器換熱分析
    5.1 開槽管螺旋纏繞管式換熱器計(jì)算模型
        5.1.1 開槽管換熱器物理模型
        5.1.2 網(wǎng)格劃分方案
        5.1.3 邊界條件設(shè)置
    5.2 開槽方式對(duì)比研究
        5.2.1 阻力系數(shù)對(duì)比分析
        5.2.2 努塞爾數(shù)對(duì)比分析
        5.2.3 PEC對(duì)比分析
    5.3 開槽深度對(duì)比研究
        5.3.1 阻力系數(shù)對(duì)比分析
        5.3.2 努塞爾數(shù)對(duì)比分析
        5.3.3 PEC對(duì)比分析
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 展望
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文和參加的科研項(xiàng)目情況
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：3783962