發(fā)布時間：2017-07-08 19:10

  本文關鍵詞：三管式兩相流相分布調控換熱器實驗研究

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【摘要】：管殼式換熱器在冷凝換熱領域受到了廣泛的應用,現(xiàn)代工業(yè)為了尋求換熱器的優(yōu)良性能,換熱器的強化傳熱被廣泛研究。R245fa作為一種新的HFC類化合物,在制冷,發(fā)電等低品位能源利用領域有著廣闊的應用前景。因此,本文依托北京市低品位能源與多相流動傳熱重點實驗室,通過實驗研究三管式換熱器中R245fa的冷凝規(guī)律以及換熱器中插入相分布調控絲網(wǎng)管后的性能表現(xiàn)。本文研究的是一個管殼式換熱器,換熱器有三根換熱管,換熱管內徑14.7mm,長1600 mm,在每根換熱管中插入依次串聯(lián)的四段同心絲網(wǎng)管,每段絲網(wǎng)管的長度為370mm,所用絲網(wǎng)為900 PPI(過濾精度15um)規(guī)格的不銹鋼絲網(wǎng),插入絲網(wǎng)管后的換熱器被稱為相分布調控換熱器。本研究搭建了可靠的實驗系統(tǒng)進行冷凝實驗研究,實驗工況為：R245fa質量流速為200～500 kg/m2s,實驗段入口干度0.1～0.7,實驗段入口R245fa飽和溫度62.8℃(對應飽和壓力為0.5 MPa)。將相分布調控換熱器的實驗結果與光管換熱器實驗結果進行比較,通過分析比較結果得出：三管式換熱器中插入分段式相分布調控絲網(wǎng)管,能夠有效提高換熱器的傳熱效果,所有工況的傳熱強化因子EF都大于1；換熱器的綜合性能良好,絕大多數(shù)工況綜合評價參數(shù)PEC都大于1。同時本文根據(jù)(1)換熱器出口處于過冷狀態(tài)；(2)換熱器出口處于接近飽和狀態(tài)；(3)換熱器出口仍然處于兩相狀態(tài)等三種工況的不同表現(xiàn)提出了相分布調控換熱器的改進意見,為以后的實驗研究和實際運用打下基礎。
【關鍵詞】：換熱器 強化傳熱 冷凝實驗 冷凝器
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK172
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 研究背景及意義9
• 1.2 管內冷凝強化傳熱方法研究現(xiàn)狀9-16
• 1.2.1 換熱管處理法10-12
• 1.2.2 插入物法12-14
• 1.2.3 外部輔助強化法14-15
• 1.2.4 管內冷凝強化傳熱方法總結和展望15-16
• 1.3 本文研究的內容16-17
• 第2章 實驗系統(tǒng)和實驗方法17-34
• 2.1 實驗系統(tǒng)17-19
• 2.1.1 實驗臺原理圖17
• 2.1.2 實驗臺詳細系統(tǒng)圖17-19
• 2.2 實驗段19-22
• 2.2.0 換熱器介紹19-20
• 2.2.1 換熱器測點布置20-21
• 2.2.2 分段絲網(wǎng)管安裝布置21-22
• 2.3 實驗系統(tǒng)設計說明22-25
• 2.3.1 系統(tǒng)設計參數(shù)和設備說明22-24
• 2.3.2 管件的連接及密封保溫措施24-25
• 2.4 系統(tǒng)調試和運行25-30
• 2.4.1 系統(tǒng)安全運行要求25-26
• 2.4.2 注入R245fa前單相水檢驗系統(tǒng)26-29
• 2.4.3 R245fa冷凝實驗29-30
• 2.5 數(shù)據(jù)處理30-32
• 2.5.1 傳熱計算30-31
• 2.5.2 壓降計算31-32
• 2.6 不確定度分析32-33
• 2.6.1 直接測量參數(shù)的不確定度32
• 2.6.2 間接測量參數(shù)的不確定度32-33
• 2.7 本章小結33-34
• 第3章 實驗結果34-49
• 3.1 光管換熱器實驗結果分析34-37
• 3.1.1 冷凝實驗重復性結果34
• 3.1.2 兩相流校核實驗結果34-36
• 3.1.3 傳熱系數(shù)和壓力降的變化規(guī)律36-37
• 3.2 相分布調控換熱器實驗結果和分析37-48
• 3.2.1 相分布調控換熱器實驗結果37-39
• 3.2.2 相分布調控換熱器的強化傳熱39-46
• 3.2.3 相分布調控換熱器的壓降結果46-48
• 3.3 本章小結48-49
• 第4章 實驗結果機理分析49-58
• 4.1 各流型的相分布調控49-52
• 4.2 流動過程中的壓差分析52-53
• 4.3 實驗結果分析53-57
• 4.4 本章小結57-58
• 第5章 結論和展望58-60
• 參考文獻60-64
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其他成果64-65
• 致謝65

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本文編號：535885