板式換熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及其傳熱性能研究
發(fā)布時(shí)間:2017-06-03 16:01
本文關(guān)鍵詞:板式換熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及其傳熱性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 換熱器是化工、能源、動(dòng)力、冶金等工業(yè)部門中的通用設(shè)備,其性能的優(yōu)劣將直接影響過程能量的轉(zhuǎn)換、利用與回收效率。研究新型強(qiáng)化傳熱技術(shù)、開發(fā)高效節(jié)能技術(shù)、開發(fā)與研制高效換熱設(shè)備將對(duì)能源的利用與節(jié)約有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本課題就是針對(duì)能源的使用與轉(zhuǎn)換過程中面臨使用效率偏低而提出來的,目的是建立一種新型結(jié)構(gòu)形式的板式換熱器,并采用數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)論證相結(jié)合的方法對(duì)其進(jìn)行傳熱性能及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究。 運(yùn)用數(shù)值模擬計(jì)算的方法對(duì)三角波紋板通道與正弦波紋板通道的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,得到了優(yōu)化的板型,數(shù)值計(jì)算方法經(jīng)過與前人實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。當(dāng)板間距為3.0mm時(shí),三角波紋板的最優(yōu)板型為:傾角α為15o,節(jié)距為20mm;正弦波紋板的較優(yōu)板型為:振幅為10mm,波長(zhǎng)為70mm。并闡明了正弦波紋板傳熱強(qiáng)化與速度矢量、溫度梯度的協(xié)同增強(qiáng)的一致關(guān)系。對(duì)具有相似結(jié)構(gòu)參數(shù)的三角波紋板與正弦波紋板的傳熱及阻力性能進(jìn)行了對(duì)比,當(dāng)波高低于20mm,三角板的綜合傳熱性能優(yōu)于正弦板;波高高于20mm時(shí),則正弦板的綜合性能優(yōu)于三角板;波高為20mm,兩者的性能相近。 采用標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái),對(duì)數(shù)值模擬的優(yōu)化結(jié)構(gòu)的板式換熱器進(jìn)行傳熱與流阻性能的實(shí)驗(yàn)研究,研究結(jié)果表明數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本表現(xiàn)一致,并且對(duì)傳熱與流阻性能進(jìn)行準(zhǔn)數(shù)方程擬合,為工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用提供更加完備的數(shù)據(jù)參考。在實(shí)驗(yàn)與數(shù)值的基礎(chǔ)上,將優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)的板式換熱器進(jìn)行工程應(yīng)用,取得了良好的效果。
【關(guān)鍵詞】:板式換熱器 參數(shù)優(yōu)化 傳熱性能實(shí)驗(yàn) 準(zhǔn)則方程
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號(hào)】:TK172
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-7
- 物理量名稱及符號(hào)表7-12
- 第一章 緒論12-32
- 1.1 前言12-13
- 1.2 強(qiáng)化傳熱技術(shù)13-18
- 1.2.1 強(qiáng)化傳熱技術(shù)的分類14
- 1.2.2 傳統(tǒng)的強(qiáng)化傳熱理論及手段14-16
- 1.2.3 單相流強(qiáng)化傳熱技術(shù)研究現(xiàn)狀16-18
- 1.3 強(qiáng)化傳熱管研究進(jìn)展18-20
- 1.3.1 橫紋槽管(Transversally corrugated tube)18-19
- 1.3.2 螺旋槽管(Spirally corrugated tube)19-20
- 1.3.3 縮放管(Converged-diverged tube)20
- 1.4 板式換熱器板型研究進(jìn)展20-30
- 1.4.1 三角波紋板20-22
- 1.4.2 波浪型通道22-23
- 1.4.3 正弦波紋板23-29
- 1.4.4 國(guó)內(nèi)板型研究進(jìn)展29-30
- 1.6 本項(xiàng)目的主要內(nèi)容30-32
- 第二章 板型結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化32-44
- 2.1 前言32
- 2.2 數(shù)值模擬計(jì)算的準(zhǔn)確性檢查32-38
- 2.2.1 光滑平行平板的計(jì)算32-33
- 2.2.2 三角波紋板的計(jì)算33-38
- 2.3 波紋板結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化38-43
- 2.3.1 固定節(jié)距P,變化板傾角α38-40
- 2.3.2 固定板傾角α ,,變化節(jié)距P40-42
- 2.3.3 固定板傾角α 、節(jié)距P,變化板間距H42-43
- 2.4 本章小結(jié)43-44
- 第三章 BRS03 板式換熱器的實(shí)驗(yàn)研究44-55
- 3.1 引言44
- 3.2 傳熱與流阻性能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)44-50
- 3.2.1 實(shí)驗(yàn)流程44-45
- 3.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置45-46
- 3.2.3 數(shù)據(jù)采集與處理方法46-50
- 3.3 結(jié)果與分析50-53
- 3.3.1 傳熱性能分析50-52
- 3.3.2 阻力性能實(shí)驗(yàn)52-53
- 3.4 本章小結(jié)53-55
- 第四章 BRS03 板式換熱器工程應(yīng)用案例分析55-59
- 4.1 應(yīng)用案例一:電鍍槽液加熱工況應(yīng)用55-56
- 4.2 應(yīng)用案例二:紡織廠煮漂機(jī)熱廢水熱回收56-58
- 4.3 本章小結(jié)58-59
- 結(jié)論59-60
- 參考文獻(xiàn)60-65
- 致謝65
【引證文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 蔣士杰;周喜來;渠巖芳;;淺談石化行業(yè)板式換熱器檢修施工的技術(shù)要點(diǎn)[J];中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品;2012年01期
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條
1 孔文彬;板式換熱器失效分析研究[D];華南理工大學(xué);2011年
2 劉冰;簾式折流片換熱器殼程結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];鄭州大學(xué);2012年
本文關(guān)鍵詞:板式換熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及其傳熱性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):418561
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