本文關(guān)鍵詞：銅材退火罐熱量回收利用裝置傳熱分析

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【摘要】：國(guó)家的發(fā)展進(jìn)步離不開足夠的能源儲(chǔ)備做為基石,我國(guó)是一個(gè)能源緊缺的發(fā)展中國(guó)家,因而能源的高效利用受到了越來(lái)越多的關(guān)注。退火罐是一種常見的退火設(shè)備,在隨爐退火后退火罐及其內(nèi)部退火器件仍具有較高的溫度,本課題就是研究如何高效的回收利用這部分熱能。根據(jù)某廠的生產(chǎn)工藝,提出將高溫退火罐及其內(nèi)部的退火器件一起放置到風(fēng)冷夾套中,以引風(fēng)機(jī)作為動(dòng)力促使常溫空氣從夾套頂部的進(jìn)氣口進(jìn)入風(fēng)冷夾套,從夾套底部的出氣口流出,將從夾套出氣口流出的高溫空氣輸送到木材干燥室去干燥木材。空氣在流經(jīng)風(fēng)冷夾套的過(guò)程中與退火罐外壁面發(fā)生對(duì)流換熱而溫度升高,把這部分高溫空氣作為木材干燥的熱源,如此以來(lái)既能節(jié)省木材干燥時(shí)需要投入的能源又能減小未充分利用的熱能對(duì)環(huán)境的污染破壞。根據(jù)計(jì)算流體力學(xué)的基本原理,運(yùn)用Fluent軟件對(duì)銅材退火罐(下文將退火罐及其內(nèi)部的銅質(zhì)退火器件合稱為銅材退火罐)及風(fēng)冷夾套進(jìn)行了模擬計(jì)算。首先使用2D模型研究了退火罐外壁面及銅質(zhì)退火器件的溫度隨時(shí)間的變化規(guī)律,然后使用3D模型研究了風(fēng)冷夾套頂部的進(jìn)氣口數(shù)量對(duì)出氣口的流速和溫度的影響。采用了獨(dú)立變量β用以表征流經(jīng)風(fēng)冷夾套的空氣的取熱率,也可視為夾套的冷卻能力。同時(shí)考慮到木材干燥室對(duì)于熱源空氣溫度的要求以及風(fēng)冷夾套的冷卻能力,最后決定取進(jìn)氣口數(shù)量為7個(gè)。
【關(guān)鍵詞】：退火罐 Fluent 二維瞬態(tài) 三維穩(wěn)態(tài) 獨(dú)立變量β 進(jìn)氣口個(gè)數(shù)
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG155;TK124
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 文獻(xiàn)綜述10-13
• 1.2.1 數(shù)值模擬計(jì)算10-12
• 1.2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)12-13
• 1.3 本課題的研究?jī)?nèi)容13-15
• 第二章 Fluent軟件簡(jiǎn)介及其控制方程15-21
• 2.1 Fluent軟件簡(jiǎn)介15
• 2.2 Fluent軟件的優(yōu)點(diǎn)15-16
• 2.3 數(shù)值模擬計(jì)算的基本控制方程16-17
• 2.3.1 質(zhì)量守恒方程16
• 2.3.2 動(dòng)量守恒方程16-17
• 2.4 湍流模型17-18
• 2.5 輻射模型18-19
• 2.5.1 輻射模型的選擇18
• 2.5.2 輻射中的物理參數(shù)18-19
• 2.6 本章小結(jié)19-21
• 第三章 銅材退火罐外壁面溫度變化規(guī)律21-31
• 3.1 風(fēng)冷夾套及銅材退火罐的傳熱分析21-22
• 3.2 二維模型的建立及網(wǎng)格劃分22-25
• 3.2.1 退火罐22
• 3.2.2 二維模型的建立22-24
• 3.2.3 二維模型網(wǎng)格劃分24-25
• 3.3 模擬計(jì)算結(jié)果分析25-28
• 3.3.1 銅材退火罐外壁面溫度隨時(shí)間變化曲線25-26
• 3.3.2 銅質(zhì)退火器件溫度隨時(shí)間變化曲線26-27
• 3.3.3 銅材退火罐的溫度云圖27
• 3.3.4 風(fēng)冷夾套及銅材退火罐的傳熱過(guò)程分析27-28
• 3.4 銅材退火罐外壁面溫度變化規(guī)律分析28
• 3.5 本章小結(jié)28-31
• 第四章 風(fēng)冷夾套的研究31-41
• 4.1 風(fēng)冷夾套模型的建立及網(wǎng)格劃分31-33
• 4.1.1 風(fēng)冷夾套模型的建立31-32
• 4.1.2 風(fēng)冷夾套的網(wǎng)格劃分32-33
• 4.2 模擬計(jì)算與結(jié)果分析33-36
• 4.2.1 壓力云圖33-34
• 4.2.2 跡線云圖34
• 4.2.3 速度矢量圖34-35
• 4.2.4 溫度云圖35-36
• 4.3 風(fēng)冷夾套出氣口的參數(shù)與進(jìn)氣口數(shù)量的關(guān)系36-37
• 4.3.1 出氣口的流速與進(jìn)氣口數(shù)量的關(guān)系36
• 4.3.2 出氣口的溫度與進(jìn)氣口個(gè)數(shù)的關(guān)系36-37
• 4.4 風(fēng)冷夾套的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)β37-38
• 4.5 本章小結(jié)38-41
• 結(jié)論41-43
• 參考文獻(xiàn)43-45
• 致謝45-47
• 攻讀碩士學(xué)位期間所取得的科研成果47

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本文編號(hào)：874060