本文關鍵詞：混合工質在板式換熱器里凝結換熱特性的實驗研究

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【摘要】：當今世界面臨能源耗盡、環(huán)境污染等嚴重問題。目前為解決這些問題我們能做到的是節(jié)約能源、減少排放和發(fā)展清潔能源,其中節(jié)能極其重要。工業(yè)上換熱是能量交換的一般方式,這種能量交換通過換熱設備來完成,簡稱換熱器。工業(yè)上換熱器無處不在,其換熱效率直接影響能源的有效利用率。板式換熱器是目前應用最廣泛的換熱器之一,其特點是傳熱系數(shù)和換熱效率高、體積小、安裝和拆卸方便、投資成本低等。Marangoni效應是改變蒸汽凝結的形式來改善凝結換熱的一種方法。本文中,結合Marangoni效應和板式換熱器固有的特點和性能,使水--酒精混合蒸汽在板式換熱器內形成Marangoni珠狀凝結,將換熱效率,也就是傳熱系數(shù)提高。自行搭建了高氣密性實驗臺,設計了基于MCGS是計算機測控系統(tǒng),并闡述了其搭建過程和設計過程。通過凝結換熱實驗系統(tǒng)對不同壓力(31.2kPa、47.4kPa、84.5kPa)和不同氣相濃度(0%、1%、2%、5%、10%、20%)下的水-酒精混合蒸汽在板式換熱器里的凝結換熱進行了實驗研究。不同條件下做了18組凝結換熱實驗,對已采集到的數(shù)據(jù)進行了處理和相關計算。最后實驗結果表明,在相同氣相濃度下,隨著工作壓力的升高水-酒精混合蒸汽被凝結時的傳熱系數(shù)也增加。在不同工作壓力下,氣相濃度1%的傳熱系數(shù)最大,2%次之,0%、5%、10%、20%的順序遞減。實驗驗證了Marangoni效應能增強換熱,混合蒸汽凝結時1%的傳熱系數(shù)比純蒸汽(0%)凝結時的傳熱系數(shù)高很多,工作壓力為84.5kPa時,總傳熱系數(shù)增加33%�？倐鳠嵯禂�(shù)增大量隨著冷側進、出口溫度差的變小而增大。
【關鍵詞】：板式換熱器 Marangoni效應 測控系統(tǒng) 凝結換熱
【學位授予單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK172
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-5
• 主要符號表5-8
• 第一章 緒論8-17
• 1.1 課題的背景及研究意義8-9
• 1.2 板式換熱器及Marangoni效應概述9-13
• 1.2.1 板式換熱器的結構、特點及應用9-12
• 1.2.2 Marangoni效應簡介12-13
• 1.3 板式換熱器和Marangoni效應的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 板式換熱器研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.2 Marangoni效應研究現(xiàn)狀15
• 1.5 本課題的研究內容15-17
• 第二章 Marangoni凝結實驗系統(tǒng)17-36
• 2.1 實驗原理及實驗臺設計17-20
• 2.1.1 混合換熱工質的選擇17-18
• 2.1.2 混合工質在板式換熱器里的換熱過程18-19
• 2.1.3 板式換熱器的熱力計算19-20
• 2.2 實驗系統(tǒng)和實驗過程20-34
• 2.2.1 實驗系統(tǒng)20-26
• 2.2.2 實驗數(shù)據(jù)測量方法26-30
• 2.2.3 實驗方法及過程30-34
• 2.3 實驗系統(tǒng)性能34-35
• 2.3.1 實驗系統(tǒng)的重現(xiàn)性34
• 2.3.2 實驗結果的不確定性分析34-35
• 2.4 小結35-36
• 第三章 計算機測控系統(tǒng)硬件設計與分析36-45
• 3.1 計算機測控系統(tǒng)36
• 3.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計36-39
• 3.2.1 數(shù)據(jù)采集原理36-37
• 3.2.2 數(shù)據(jù)檢測部分分析37-38
• 3.2.3 采集數(shù)據(jù)的處理方法38-39
• 3.3 控制系統(tǒng)設計39-43
• 3.3.1 壓力控制系統(tǒng)的設計39-42
• 3.3.2 加熱功率調節(jié)系統(tǒng)設計42-43
• 3.3.3 開關量控制系統(tǒng)設計43
• 3.4 小結43-45
• 第四章 基于MCGS的計算機測控系統(tǒng)的軟件設計45-56
• 4.1 MCGS組態(tài)軟件45-47
• 4.1.1 MCGS組態(tài)軟件的構成45-46
• 4.1.2 MCGS組態(tài)環(huán)境的五大組成部分46
• 4.1.3 MCGS組態(tài)軟件的功能和特點46-47
• 4.2 工程建立47
• 4.3 實時數(shù)據(jù)庫建立47-49
• 4.4 測控系統(tǒng)主界面設計49-50
• 4.5 運行策略設計50-53
• 4.6 設備窗.設置53-54
• 4.7 小結54-56
• 第五章 Marangoni凝結換熱實驗結果及分析56-66
• 5.1 混合蒸汽在相同壓力、不同氣相濃度下?lián)Q熱特性56-58
• 5.1.1 不同氣相濃度下的Marangoni凝結換熱特性曲線56-57
• 5.1.2 實驗結果及分析57-58
• 5.2 混合蒸汽相同氣相濃度、不同壓力下?lián)Q熱特性58-60
• 5.2.1 不同壓力下的Marangoni凝結換熱特性曲線58-60
• 5.2.2 實驗結果及分析60
• 5.3 混合蒸汽在板片各測點上的換熱特性60-65
• 5.3.1 在相同壓力和測點、不同濃度下的Marangoni凝結換熱特性曲線及分析60-63
• 5.3.2 在相同壓力和濃度下不同測點處的Marangoni凝結換熱特性曲線及分析63-65
• 5.4 小結65-66
• 第六章 總結與展望66-68
• 6.1 總結66
• 6.2 展望66-68
• 參考文獻68-71
• 攻讀碩士學位期間成果71-72
• 致謝72-74

【參考文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 郭榮春;板式換熱器測試系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年

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本文編號：888302