本文關(guān)鍵詞：全焊接板式換熱器的設(shè)計(jì)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：全焊接板式換熱器因其傳熱效率高,流體阻力小,結(jié)構(gòu)合理,安全可靠等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于化工、制藥、機(jī)械、食品加工等領(lǐng)域。板式換熱器的換熱板通常采用波紋板結(jié)構(gòu),而波紋形式,波紋間距,波紋板的擺放形式、角度,換熱流體的流程數(shù)、行程數(shù)等都是最終影響換熱效果與流動阻力的主要因素。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,工程仿真技術(shù)也越來越成熟。這一技術(shù)有效簡化了換熱器設(shè)計(jì)過程中的人工計(jì)算分析,降低了工作量的同時還能提供更為直觀的模擬結(jié)果,方便技術(shù)人員優(yōu)化已有的換熱器類型,并有助于研發(fā)新型換熱器。本文的首要任務(wù)是搞清楚波紋傾角與波紋間距對換熱效果與流動阻力的影響,并通過這兩者相互之間的關(guān)系找到換熱、流量和阻力最佳匹配的換熱板參數(shù)。其次,針對某化工廠實(shí)際生產(chǎn)中失效的換熱器進(jìn)行工程改造。根據(jù)給定的工藝參數(shù)進(jìn)行工程計(jì)算并對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有影響的關(guān)鍵數(shù)據(jù)計(jì)算和校核。設(shè)計(jì)完成的全焊接板式換熱器通過FLUENT來模擬工況條件下的性能表現(xiàn),并根據(jù)性能偏離來調(diào)整設(shè)計(jì)。最后,針對管板、接管、封頭等核心零件進(jìn)行設(shè)計(jì)和機(jī)械強(qiáng)度的校核。模擬分析得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過最終的實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證,誤差在10%以內(nèi),證明了FLUENT軟件模擬和數(shù)值分析在全焊接板式換熱器設(shè)計(jì)中的可行性。
【關(guān)鍵詞】：全焊式板式換熱器 數(shù)值分析 數(shù)值模擬 FLUENT
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TK172
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題的背景及意義10
• 1.2 板式換熱器的構(gòu)造及特點(diǎn)10-12
• 1.3 全焊接板式換熱器的構(gòu)造及特點(diǎn)12-15
• 1.4 全焊接板式換熱器的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.5 本課題擬完成的主要任務(wù)16-18
• 第二章 波紋形換熱板的數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果及分析18-45
• 2.1 數(shù)值模擬的理論基礎(chǔ)18-22
• 2.1.1 數(shù)值模擬研究18-19
• 2.1.2 湍流模型的研究與進(jìn)展19-22
• 2.2 數(shù)值計(jì)算方法22-26
• 2.2.1 FLUENT簡介22-23
• 2.2.2 幾何模型與網(wǎng)格劃分23
• 2.2.3 計(jì)算模型23-25
• 2.2.4 邊界條件和計(jì)算方法25-26
• 2.3 研究對象及網(wǎng)格劃分26-28
• 2.3.1 研究對象26-27
• 2.3.2 網(wǎng)格劃分27-28
• 2.4 數(shù)值計(jì)算結(jié)果及分析28-35
• 2.4.1 波紋傾角 β 對換熱器流場的影響分析28-32
• 2.4.2 波紋間距 λ 對換熱器流場的影響分析32-35
• 2.5 數(shù)據(jù)處理與分析35-44
• 2.5.1 數(shù)據(jù)處理35
• 2.5.2 波紋傾角 β 對換熱及阻力損失的影響分析35-38
• 2.5.3 波紋間距 λ 對換熱及阻力損失的影響分析38-41
• 2.5.4 綜合準(zhǔn)則關(guān)系式41-44
• 2.6 本章小結(jié)44-45
• 第三章 換熱器的設(shè)計(jì)與分析45-70
• 3.1 工程設(shè)計(jì)背景45-46
• 3.2 熱力學(xué)設(shè)計(jì)計(jì)算46-54
• 3.2.1 總換熱量的計(jì)算46-47
• 3.2.2 冷、熱介質(zhì)換熱板間流速的計(jì)算47
• 3.2.3 冷熱介質(zhì)的雷諾數(shù)計(jì)算47-48
• 3.2.4 冷熱介質(zhì)的普朗特?cái)?shù)計(jì)算48
• 3.2.5 冷熱介質(zhì)的努塞爾數(shù)計(jì)算48-49
• 3.2.6 冷熱介質(zhì)對流傳熱系數(shù)計(jì)算49
• 3.2.7 傳熱單元數(shù)NTU的計(jì)算49-51
• 3.2.8 總熱系數(shù)的計(jì)算51-52
• 3.2.9 傳熱平均溫差和修正系數(shù)的計(jì)算52-53
• 3.2.10 換熱面積的計(jì)算53
• 3.2.11 換熱量校核的計(jì)算53-54
• 3.2.12 冷熱介質(zhì)流程數(shù)的計(jì)算54
• 3.2.13 計(jì)算實(shí)際換熱面積54
• 3.3 機(jī)械設(shè)計(jì)強(qiáng)度校驗(yàn)54-69
• 3.3.1 螺栓載荷計(jì)算55-57
• 3.3.2 需用螺栓的面積57
• 3.3.3 平封頭強(qiáng)度計(jì)算57-60
• 3.3.4 接管頸部厚度的校驗(yàn)60-62
• 3.3.5 開孔處連接焊縫長度的校驗(yàn)62
• 3.3.6 開孔處連接焊縫強(qiáng)度的校驗(yàn)62-65
• 3.3.7 封頭強(qiáng)度的校驗(yàn)65-69
• 3.4 本章小結(jié)69-70
• 第四章 換熱器整體性能的數(shù)值研究70-80
• 4.1 幾何模型和網(wǎng)格劃分70-73
• 4.2 邊界條件和求解73-75
• 4.3 FLUENT后處理75-77
• 4.4 數(shù)據(jù)分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證77-79
• 4.4.1 數(shù)據(jù)分析77-78
• 4.4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證78-79
• 4.5 本章小結(jié)79-80
• 第五章 總結(jié)及展望80-82
• 5.1 本文的主要工作及成果80-81
• 5.2 課題展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-85
• 致謝85-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文86

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 藍(lán)少健;朱冬生;鐘家淞;趙強(qiáng);;波紋板式換熱器的數(shù)值模擬[J];化學(xué)工程;2010年08期

2 欒輝寶;陶文銓;朱國慶;陳斌;王崧;;全焊接板式換熱器發(fā)展綜述[J];中國科學(xué):技術(shù)科學(xué);2013年09期

3 王雨;趙臣;;板式換熱器的板片結(jié)構(gòu)、組合形式及密封結(jié)構(gòu)[J];現(xiàn)代制造工程;2007年01期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 何光文;板式換熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及其傳熱性能研究[D];華南理工大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：全焊接板式換熱器的設(shè)計(jì)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：440827