由于超臨界甲烷在擬臨界溫度附近物性變化劇烈,使得傳熱規(guī)律特殊而復(fù)雜。因此深入研究超臨界甲烷在擬臨界溫度點(diǎn)附近的傳熱特性,對(duì)日后設(shè)計(jì)換熱器具有參考意義。本文采用ICEM軟件建立物理模型并進(jìn)行網(wǎng)格劃分,運(yùn)用Fluent軟件,基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(Computational Fluid Dynamics,CFD)原理,采用有限體積法研究在恒熱流密度、質(zhì)量流量入口、管內(nèi)徑10mm等條件下,超臨界甲烷在水平直管中湍流流動(dòng)及換熱特點(diǎn),并以此作為比較的基礎(chǔ),繼續(xù)研究同樣條件下,U型管中超臨界甲烷的對(duì)流換熱。具體內(nèi)容如下:首先,采用Realizable k-ε兩方程模型作為管內(nèi)湍流模型,將超臨界CO₂在直管內(nèi)數(shù)值模擬的結(jié)果與同樣情況下的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證模擬方法及湍流模型的模擬準(zhǔn)確性。其次,對(duì)超臨界甲烷在水平直管中的流動(dòng)和換熱特性進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了質(zhì)量流量、熱流密度、壓力、管道內(nèi)徑、重力大小對(duì)流動(dòng)和換熱的影響,結(jié)果表明:隨著質(zhì)量流量和重力的增大,對(duì)流換熱系數(shù)h的峰值增大;隨著壓力、熱流密度、管道內(nèi)徑的增大,h峰值減小;在本文的計(jì)算范圍內(nèi),各參數(shù)對(duì)傳熱性能的影響,由大到小的排列...

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1純物質(zhì)相圖

哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-10-第2章超臨界甲烷對(duì)流換熱研究理論基礎(chǔ)2.1超臨界流體簡(jiǎn)介地球上的任一純凈物質(zhì)都存在氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)、超臨界狀態(tài)四種狀態(tài)，隨著環(huán)境壓力和溫度的變化，物質(zhì)能夠?qū)崿F(xiàn)四種狀態(tài)間的相互轉(zhuǎn)變。圖2-1所示為純凈物質(zhì)的相圖，由圖可可知，在一定的溫度和壓力條....

圖3-1水平直管模型

第3章超臨界甲烷在水平直管內(nèi)的流動(dòng)和換熱特性本章對(duì)超臨界甲烷在水平直管內(nèi)的流動(dòng)和換熱特性進(jìn)行了研究，分析了質(zhì)量流量、熱流密度、壓力、管徑、重力對(duì)換熱系數(shù)和浮升力參數(shù)的影響。3.1物理模型及邊界條件水平直管模型如3-1圖所示，尺寸：壁厚δ=2mm，內(nèi)徑D=10mm....

圖3-2橫截面網(wǎng)格

為可壓縮流動(dòng)，故流體入口為質(zhì)量流量進(jìn)口，G=75kg/m2·s，入口溫度Tin=180K，流體出口為壓力出口，P=6.93MPa，為探究管壁溫度的變化規(guī)律，管外壁使用恒熱流邊界條件，q=80kW/m2，恒熱流條件下的固液溫差比恒壁溫條件下大....

圖3-6不同橫截面的溫度云圖、密度云圖、二次流跡線(xiàn)圖

哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-20-(b)(c)(d)圖3-6不同橫截面的溫度云圖、密度云圖、二次流跡線(xiàn)圖Fig.3-6Temperaturecontours,densitycontoursandsecondaryflowtracegraphofdifferentcrossse....

本文編號(hào)：3922669