發(fā)布時(shí)間：2017-08-17 07:41

  本文關(guān)鍵詞：復(fù)合流道板式換熱器強(qiáng)化傳熱機(jī)理的數(shù)值模擬研究

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【摘要】：板式換熱器因成本低、換熱性能好、拆卸方便等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為工業(yè)應(yīng)用最廣的換熱設(shè)備之一,但國內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)人字波紋板換熱器存在阻力損失較大的情況。為減小流道的壓降,提高換熱效率,本文提出了新波紋結(jié)構(gòu)的板式換熱設(shè)備—復(fù)合流道板式換熱器。利用數(shù)值模擬的方法,對(duì)復(fù)合流道的強(qiáng)化傳熱機(jī)理進(jìn)行研究,研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下：(1)計(jì)算并對(duì)比復(fù)合流道、人字型流道和熱混合流道的換熱性能。復(fù)合流道的總換熱系數(shù)是小波紋角度人字型流道的1.14倍,壓降是大波紋角度人字型流道的4/5,復(fù)合板改善了小波紋傾角的人字板中換熱效率較低和大波紋傾角的人字板中阻力較大的問題；當(dāng)復(fù)合流道與熱混合流道具有相同的性能因子時(shí),前者的換熱系數(shù)是后者的1.08倍,前者的換熱效果要好于后者。復(fù)合板的使用提高了板片間的換熱效果,對(duì)換熱器的傳熱強(qiáng)化起到了積極作用。(2)模擬計(jì)算復(fù)合板三種排列方式下,流道內(nèi)流體流動(dòng)和換熱情況。上下側(cè)板片的波紋傾斜方向相反,相同區(qū)域上下側(cè)波紋角度相等時(shí),流道的性能因子ε最大,換熱器的換熱性能最好,壓降和換熱系數(shù)得到最佳的匹配。(3)采用均勻設(shè)計(jì)的方法建立因素為β2(大波紋傾角)和β1(小波紋傾角)的兩因素十水平的實(shí)驗(yàn)方案,模擬計(jì)算相應(yīng)流道的性能參數(shù)。分析復(fù)合板上的波紋傾角對(duì)流體湍動(dòng)和傳熱過程的影響,發(fā)現(xiàn)復(fù)合流道的壓降和換熱系數(shù)更易受到β2的影響,且β越大換熱的強(qiáng)化程度越好。
【關(guān)鍵詞】：板式換熱器 復(fù)合波紋板片 波紋參數(shù) 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】：2016
【分類號(hào)】：TK172;TK124
【目錄】：

• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集4-5
• 摘要5-7
• ABSTRACT7-15
• 符號(hào)說明15-16
• 第一章 緒論16-28
• 1.1 課題背景16-18
• 1.1.1 板式換熱器的介紹16-18
• 1.1.2 換熱器的應(yīng)用18
• 1.2 前人的研究成果18-25
• 1.2.1 實(shí)驗(yàn)研究19
• 1.2.2 模擬研究19-21
• 1.2.3 新型換熱設(shè)備的研究21-25
• 1.3 目的和意義25-26
• 1.4 本課題的研究?jī)?nèi)容26-28
• 第二章 數(shù)值模擬的理論基礎(chǔ)28-34
• 2.1 流場(chǎng)數(shù)值模擬的研究方法28-29
• 2.1.1 CFD簡(jiǎn)介28
• 2.1.2 應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介28-29
• 2.2 計(jì)算模型29-31
• 2.2.1 基本方程29-30
• 2.2.2 湍流模型30-31
• 2.3 計(jì)算方法31
• 2.4 邊界條件31-34
• 第三章 復(fù)合流道傳熱性能的研究34-42
• 3.1 幾何模型34-36
• 3.2 計(jì)算結(jié)果36-37
• 3.3 結(jié)果分析37-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第四章 板片排列方式對(duì)復(fù)合流道換熱性能的影響42-52
• 4.1 幾何模型42-43
• 4.2 計(jì)算結(jié)果43-44
• 4.3 分析與討論44-50
• 4.3.1 流型44-46
• 4.3.2 速度分布46-48
• 4.3.3 溫度分布48-50
• 4.4 本章小結(jié)50-52
• 第五章 試驗(yàn)設(shè)計(jì)52-56
• 5.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法52
• 5.2 試驗(yàn)點(diǎn)安排52-53
• 5.3 回歸分析53-56
• 第六章 波紋傾角對(duì)復(fù)合流道換熱性能的影響56-76
• 6.1 計(jì)算結(jié)果56-57
• 6.2 分析與討論57-73
• 6.2.1 流型57-63
• 6.2.2 速度分布63-66
• 6.2.3 溫度分布66-68
• 6.2.4 熱通量分布68-70
• 6.2.5 壓力分布70-73
• 6.3 本章小結(jié)73-76
• 第七章 結(jié)論76-78
• 7.1 主要研究?jī)?nèi)容76
• 7.2 課題展望76-78
• 參考文獻(xiàn)78-80
• 致謝80-82
• 作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介82-84
• 附件84-86

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：687851