本文關(guān)鍵詞：板式換熱器波紋參數(shù)優(yōu)化的數(shù)值模擬試驗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 板式換熱器是一種緊湊型的換熱器,它具有換熱系數(shù)高、結(jié)構(gòu)緊湊、容易拆洗等優(yōu)點,近幾十年來得到了廣泛應(yīng)用,但同時也存在流動阻力大等缺點。研究板式換熱器性能的目的就是要提高換熱效果和降低流動阻力,并尋求換熱與壓降的最佳匹配。為了綜合考慮波紋幾何參數(shù)波紋傾角、波紋法向節(jié)距、波紋高度對板式換熱器換熱與壓降的交互影響,本文采用數(shù)值模擬的研究方法,對人字形板式換熱器進(jìn)行了均勻試驗研究,主要研究內(nèi)容如下： (1)采用均勻設(shè)計軟件Udsetup 3.00建立了包含波紋傾角、波紋法向節(jié)距、波紋高度在內(nèi)的3因素12水平的試驗方案,運用數(shù)值模擬軟件數(shù)值模擬軟件Gambit 2.4,建立了三維幾何模型并進(jìn)行網(wǎng)格劃分,最后,運用Fluent 6.3對模型進(jìn)行了數(shù)值計算。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在本文的操作條件下,板片內(nèi)流體的流動型態(tài)由“十字交叉流”向“曲折流”轉(zhuǎn)變受到波紋高度的影響比較大,受波紋法向節(jié)距的影響則較小；換熱的好壞與壓降的大小并不完全取決于流道內(nèi)流體的流型是“曲折流”還是“十字交叉流”,還要受到當(dāng)量直徑、波紋法向節(jié)距、波紋傾角、速度分布等因素的影響。 (2)利用綜合性能參數(shù)ψ=(?),對板式換熱器進(jìn)行性能評價,并對板片波紋幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,得到換熱與流動阻力最佳的的板片結(jié)構(gòu)為：β=60°、P=10.0mm、H=4.4mm,該板片的綜合性能參數(shù)是生產(chǎn)中應(yīng)用較多的幾何結(jié)構(gòu)為β=65°、P=11mm、H=3mm的板片的1.2倍。 (3)對優(yōu)化后的板片在名義流速為0.3m/s、0.4m/s、0.5m/s、0.6m/s、0.7m/s、0.8m/s、0.9m/s、1.0m/s時進(jìn)行了大量的數(shù)值計算。結(jié)果發(fā)現(xiàn),板間通道內(nèi)流體的流型只與板片的波紋幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)系,與流體的流速無關(guān)。從綜合性能參數(shù)來看,增加流速可以起到強(qiáng)化傳熱的效果。
【關(guān)鍵詞】：板式換熱器 均勻設(shè)計 數(shù)值模擬 綜合性能參數(shù)
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TK172
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 目錄9-12
• Contents12-14
• 符號說明14-16
• 第一章 前言16-32
• 1.1 課題背景及研究意義16
• 1.2 板式換熱器簡介16-21
• 1.3 板式換熱器的熱力學(xué)計算公式21-23
• 1.3.1 換熱系數(shù)計算21-22
• 1.3.2 平均溫差計算22
• 1.3.3 阻力計算22-23
• 1.4 板式換熱器的性能評價23-24
• 1.5 板式換熱器的研究現(xiàn)狀24-31
• 1.6 本課題的研究內(nèi)容31-32
• 第二章 模型的建立32-38
• 2.1 計算流體力學(xué)簡介32-33
• 2.2 FLUENT簡介33-34
• 2.3 數(shù)學(xué)模型34-36
• 2.3.1 基本方程組34-35
• 2.3.2 湍流模型35-36
• 2.3.3 計算方法36
• 2.4 幾何模型及邊界條件36-38
• 第三章 試驗設(shè)計38-42
• 3.1 正交試驗38-39
• 3.2 均勻試驗39-40
• 3.3 影響因素及試驗點安排40-42
• 第四章 試驗結(jié)果及討論42-58
• 4.1 結(jié)果分析42-55
• 4.1.1 流型42-46
• 4.1.2 換熱46-54
• 4.1.3 流動阻力54-55
• 4.2 本章小結(jié)55-58
• 第五章 波紋參數(shù)的優(yōu)化58-68
• 5.1 回歸方程及參數(shù)的優(yōu)化58-63
• 5.1.1 單位壓降的回歸分析59-60
• 5.1.2 傳熱系數(shù)的回歸分析60-61
• 5.1.3 波紋參數(shù)的優(yōu)化61-63
• 5.2 回歸方程的檢驗63
• 5.3 流速對優(yōu)化板片性能的影響63-66
• 5.3.1 流型63-65
• 5.3.2 流速對綜合性能的影響65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-68
• 第六章 全文總結(jié)及展望68-70
• 6.1 全文總結(jié)68-69
• 6.2 課題展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74-76
• 作者和導(dǎo)師簡介76

【引證文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 郭春生;新型復(fù)合人字形板式換熱器傳熱與流動理論分析及實驗研究[D];山東大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 余靜飛;板式換熱器優(yōu)化設(shè)計研究[D];新疆大學(xué);2013年

2 張井志;人字形板式換熱器換熱流動特性的數(shù)值分析與實驗研究[D];山東大學(xué);2013年

3 盛潔;波紋板式換熱器流動傳熱性能的數(shù)值研究[D];華北電力大學(xué);2013年

4 唐鶴文;螺旋曲面肋板式換熱器的強(qiáng)化傳熱及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];南華大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：板式換熱器波紋參數(shù)優(yōu)化的數(shù)值模擬試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：390827