板式換熱器性能的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究
本文關(guān)鍵詞:板式換熱器性能的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 基于簡化模型的計(jì)算結(jié)果難以準(zhǔn)確描述板式換熱器內(nèi)流體完整的流動(dòng)和換熱特性,為此,本文建立了與人字形波紋板片實(shí)際結(jié)構(gòu)和尺寸完全相同,且包含了進(jìn)出口分配區(qū)和傳熱區(qū)的冷熱雙流道換熱計(jì)算模型,運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent6.3數(shù)值模擬了4組不同名義速度下流體的流動(dòng)和換熱特性。主要工作如下: 1、對(duì)兩側(cè)流體的壓降和進(jìn)出口溫差的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較,誤差小于6%,計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確地反映了換熱器內(nèi)流體完整的流動(dòng)和換熱特性,可直接用于板式換熱器的設(shè)計(jì)和研究,具有一定的工程實(shí)際意義。 2、詳細(xì)描述流體在流道內(nèi)的流動(dòng)狀況,發(fā)現(xiàn)在進(jìn)出口分配區(qū)內(nèi),流體分布不均勻,進(jìn)而影響換熱區(qū)內(nèi)流體的分布。在冷流道內(nèi)截取12個(gè)測試面,測試其速度和溫度,發(fā)現(xiàn)進(jìn)出口側(cè)體積流量和換熱量都大于另外一側(cè),在分配區(qū)與換熱區(qū)的連接處,流體分布不均勻性明顯。對(duì)比分配區(qū)內(nèi)流體均勻分布的情況,發(fā)現(xiàn)分配區(qū)分配流體的不均勻性顯著降低了換熱性能,增加了壓降。研究結(jié)果對(duì)板式換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有一定的意義。 3、研究波紋傾角β對(duì)流體流動(dòng)形態(tài)的影響規(guī)律:隨著波紋傾角由
【關(guān)鍵詞】:板式換熱器 換熱系數(shù) 壓降 計(jì)算流體力學(xué) 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】:北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號(hào)】:TK124
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-12
- 第一章 緒論12-30
- 1.1 課題背景及研究意義12
- 1.2 板式換熱器簡介12-17
- 1.3 板式換熱器的熱力學(xué)計(jì)算公式17-20
- 1.4 前人的研究成果20-29
- 1.4.1 實(shí)驗(yàn)研究20-24
- 1.4.2 模擬研究24-29
- 1.5 本課題的研究內(nèi)容29-30
- 第二章 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)和方法30-38
- 2.1 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)30-34
- 2.1.1 計(jì)算流體力學(xué)簡介30-32
- 2.1.2 FLUENT簡介32-33
- 2.1.3 湍流研究的進(jìn)展33-34
- 2.2 數(shù)值計(jì)算方法34-38
- 2.2.1 幾何模型34-35
- 2.2.2 計(jì)算模型35-36
- 2.2.3 邊界條件和計(jì)算方法36-38
- 第三章 板式換熱器整體性能的數(shù)值研究38-46
- 3.1 幾何模型和邊界條件38-39
- 3.2 結(jié)果分析39-45
- 3.2.1 速度分布39-42
- 3.2.2 溫度分布42-43
- 3.2.3 模擬值與實(shí)驗(yàn)測量值的比較43-45
- 3.3 本章小結(jié)45-46
- 第四章 分配區(qū)對(duì)板式換熱器性能的影響46-52
- 4.1 幾何模型和邊界條件46
- 4.2 結(jié)果分析46-51
- 4.2.1 速度和溫度分布46-49
- 4.2.2 總傳熱系數(shù)和壓降49-51
- 4.3 本章小結(jié)51-52
- 第五章 波紋傾角 B對(duì)流型的影響52-60
- 5.1 幾何模型和邊界條件52
- 5.2 結(jié)果分析52-58
- 5.3 本章小結(jié)58-60
- 第六章 流場可視化實(shí)驗(yàn)60-68
- 6.1 流場可視化研究綜述60-61
- 6.2 實(shí)驗(yàn)裝置61-62
- 6.3 實(shí)驗(yàn)步驟62-63
- 6.4 結(jié)果分析63-66
- 6.5 本章小結(jié)66-68
- 第七章 結(jié)論68-70
- 7.1 本文的主要工作68-69
- 7.2 課題展望69-70
- 參考文獻(xiàn)70-72
- 致謝72-74
- 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74-76
- 作者和導(dǎo)師簡介76-77
- 北京化工大學(xué) 碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書77-78
【引證文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:板式換熱器性能的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):445037
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