本文關(guān)鍵詞：空氣源熱水器用微通道換熱器強(qiáng)化傳熱的模擬研究

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【摘要】：上世紀(jì)八十年代后,隨著MEMS(Micro Electromechanical System)技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展,高密度電子器件上的熱流密度越來(lái)越大,對(duì)空間尺度要求更加微小、結(jié)構(gòu)更加緊湊、熱質(zhì)交換過(guò)程更加復(fù)雜。微小管道內(nèi)的流動(dòng)不僅能夠節(jié)省耗材減輕設(shè)備重量,而且能夠大大提高換熱效率,其體積小換熱性能好的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)被人們所認(rèn)可。因此對(duì)熱水器微通道換熱器的研究和優(yōu)化對(duì)提高人民生活品質(zhì)和節(jié)約能源具有重要意義。本文在宏觀尺度流動(dòng)傳熱理論的基礎(chǔ)上,對(duì)微通道內(nèi)流體流動(dòng)情況進(jìn)行分析,通過(guò)CFD和理論計(jì)算對(duì)微通道下熱水器換熱器性能展開模擬,主要研究以下幾方面內(nèi)容:1.通過(guò)閱讀近年專家學(xué)者對(duì)微尺度流動(dòng)的研究的有關(guān)文獻(xiàn),指出目前情況下對(duì)微尺度研究的未來(lái)發(fā)展方向。2.建立數(shù)學(xué)模型,將宏觀尺度通道內(nèi)流體流動(dòng)特點(diǎn)與微通道流體流動(dòng)進(jìn)行比較,建立微通道流動(dòng)過(guò)程中通道內(nèi)流體流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而通過(guò)理論計(jì)算,得出微通道內(nèi)流體流動(dòng)Nu數(shù)、摩擦系數(shù)、壓力降等物性參數(shù)。3.對(duì)不同結(jié)構(gòu)的微通道熱水器換熱器換熱性能進(jìn)行模擬分析,指出不同結(jié)構(gòu)形式微通道熱水器換熱器換熱性能的優(yōu)劣,并提出優(yōu)化方案。4.選取不同管型微通道作為研究對(duì)象,對(duì)不同管型下微通道換熱器換熱性能的數(shù)值模擬,綜合分析得出微通道熱水器換熱器管型選擇方案。5.對(duì)微通道熱水器換熱器內(nèi)不同流速、截面尺寸、質(zhì)量流量進(jìn)行分析比較,指出其對(duì)微通道熱水器換熱器換熱效率的影響規(guī)律,為提高微通道熱水器換熱性能提供了理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：微通道換熱器 熱水器 數(shù)值模擬 換熱系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK172
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 目前國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 微尺度氣體流動(dòng)研究10-12
• 1.2.2 微尺度液體流動(dòng)研究12-13
• 1.2.3 微尺度流動(dòng)沸騰換熱13-14
• 1.2.4 微尺度流動(dòng)冷凝研究14
• 1.2.5 微尺度流動(dòng)研究方法14-15
• 1.3 微通道技術(shù)的發(fā)展概述15-16
• 1.4 研究目標(biāo)和內(nèi)容16
• 1.4.1 研究目標(biāo)16
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容16
• 1.5 小結(jié)16-18
• 2 微通道流動(dòng)與宏觀尺度下流動(dòng)的計(jì)算分析18-37
• 2.1 流動(dòng)傳熱基本方程18
• 2.2 數(shù)學(xué)模型18-21
• 2.2.1 Navier-Stokes方程18-20
• 2.2.2 不可壓縮流動(dòng)20
• 2.2.3 對(duì)流方程20-21
• 2.3 管道流動(dòng)21-23
• 2.4 大尺度通道和微通道理論比較23-34
• 2.4.1 對(duì)流方程23
• 2.4.2 壓強(qiáng)損失23-25
• 2.4.3 流速分布25
• 2.4.4 微通道圓管流速25-26
• 2.4.5 微通道流動(dòng)數(shù)學(xué)模型建立26-29
• 2.4.6 Nu數(shù)的確定29-33
• 2.4.7 摩擦系數(shù)確定33-34
• 2.4.8 壓力降的確定34
• 2.5 Fluent軟件計(jì)算說(shuō)明34-36
• 2.6 小結(jié)36-37
• 3 微通道熱水器換熱器結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬37-49
• 3.1 微通道熱水器換熱器的物理模型38-39
• 3.2 劃分網(wǎng)格39
• 3.3 邊界條件確定39
• 3.4 結(jié)果與分析39-48
• 3.5 小結(jié)48-49
• 4 微通道換熱器不同管型條件下?lián)Q熱情況的數(shù)值模擬49-58
• 4.1 不同管型的微通道換熱器物理模型49-52
• 4.1.1 初始條件和邊界條件的確定49
• 4.1.2 網(wǎng)格劃分49-52
• 4.1.3 分析與比較52
• 4.2 不同管型微通道換熱器數(shù)值模擬52-56
• 4.3 結(jié)果與分析56
• 4.4 小結(jié)56-58
• 5 不同條件下對(duì)微通道換熱性能的模擬分析58-63
• 5.1 流體速度對(duì)矩形微通道換熱器效率的影響58-60
• 5.1.1 物理模型58
• 5.1.2 初始條件和邊界條件58-60
• 5.2 矩形微通道換熱器截面尺寸對(duì)微通道換熱器性能影響60-61
• 5.2.1 物理模型建立60-61
• 5.3 小結(jié)61-63
• 結(jié)論與展望63-65
• 結(jié)論63-64
• 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 致謝70-71
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷71

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 周子成;;微通道換熱器及其應(yīng)用實(shí)例[J];家電科技;2009年01期

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本文編號(hào)：758451