本文關(guān)鍵詞：板式換熱器板片導(dǎo)流區(qū)流動(dòng)特性分析

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【摘要】：換熱器是一種普遍應(yīng)用的節(jié)能設(shè)備,是在冶金、電力、石油、化工、輕工、食品等行業(yè)用來實(shí)現(xiàn)物料之問熱量傳遞的工藝設(shè)備。在現(xiàn)代工業(yè)中,由于板式換熱器具有傳熱系數(shù)大,占地面積小,種類繁多等優(yōu)點(diǎn),這使得板式換熱器的應(yīng)用領(lǐng)域正在逐漸擴(kuò)大,板式換熱器也正在取代傳統(tǒng)換熱器如管式換熱器、管板式換熱器等。本文主要研究人字形板片板式換熱器,由于板片快速導(dǎo)流區(qū)的流動(dòng)特性和傳熱特性是衡量板式換熱器非常重要的指標(biāo),它們將直接影響板式換熱器的工作能力,但是國內(nèi)外對這方面研究比較少,對板片快速導(dǎo)流區(qū)結(jié)構(gòu)特征如何影響換熱器工作效率的相關(guān)總結(jié)也不夠完善,而板片快速導(dǎo)流區(qū)卻是影響板式換熱器換熱性能的關(guān)鍵。針對此問題本文共分四個(gè)研究部分：首先,分析國內(nèi)外板式換熱器發(fā)展現(xiàn)狀,對計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算原理進(jìn)行分析,依托板式換熱器中換熱性能及流動(dòng)特性,確定導(dǎo)流區(qū)相關(guān)技術(shù)參數(shù)。其次,依據(jù)廠家提供原始設(shè)計(jì)參數(shù)范圍,建立一種板式換熱器快速導(dǎo)流區(qū)、換熱區(qū)結(jié)構(gòu)模型及CFD分析模型,討論模型入口、出口、邊界條件及溫度、壓強(qiáng)、速度項(xiàng)數(shù)值條件,完成CFD仿真工作,為后續(xù)章節(jié)優(yōu)化工作提供技術(shù)支持。再次,采用均勻試驗(yàn)方法,對人字形板式換熱器快速導(dǎo)流區(qū)、換熱區(qū)模型進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化工作,得到最佳導(dǎo)流區(qū)參數(shù)值是傾角φ為50°,峰間距h為20 mm,弧半徑R為140 mm。最后,試驗(yàn)驗(yàn)證,本論文所做的是測量試驗(yàn)。該試驗(yàn)主要是測量板式換熱器人字形板片中快速導(dǎo)流區(qū)幾何參數(shù)數(shù)值,驗(yàn)證并討論前面章節(jié)中的優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)論。試驗(yàn)測出了真實(shí)數(shù)據(jù),數(shù)值分別為峰間距20.2mm,傾角為50.3°,弧半徑為140.3mm。結(jié)果表明：與仿真試驗(yàn)數(shù)值相吻合,證明了仿真數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。通過查閱國內(nèi)外板式換熱器的研究成果可知,在眾多板式換熱器板片結(jié)構(gòu)中,標(biāo)準(zhǔn)人字形板片構(gòu)造的傳熱和流動(dòng)特性效果最佳,國內(nèi)對板式換熱器快速導(dǎo)流區(qū)及換熱區(qū)域各參數(shù)的獲取都是通過逆向的方式獲取,而基于快速導(dǎo)流區(qū)弧半徑、傾角及峰間距參數(shù)優(yōu)化的人字形板片,根據(jù)關(guān)于人字形板式換熱器的現(xiàn)有相關(guān)信息,沒有學(xué)者針對人字形板片快速導(dǎo)流區(qū)和換熱區(qū)給出具體參數(shù)定性分析。
【關(guān)鍵詞】：人字形板式換熱器 快速導(dǎo)流區(qū) 換熱性能 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) 均勻試驗(yàn)優(yōu)化 測量試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK172
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 緒論7-18
• 1.1 課題的來源及意義7-8
• 1.1.1 課題來源7
• 1.1.2 課題研究意義7-8
• 1.2 論文選題在該領(lǐng)域國內(nèi)、國外研究現(xiàn)狀8-16
• 1.2.1 板式換熱器設(shè)計(jì)中的CFD相關(guān)技術(shù)9-10
• 1.2.2 板式換熱器優(yōu)化設(shè)計(jì)相關(guān)方法10-13
• 1.2.3 板式換熱器制造相關(guān)技術(shù)13-16
• 1.2.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀總結(jié)16
• 1.3 擬解決關(guān)鍵問題16-17
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容17-18
• 第二章 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)基本方程18-26
• 2.1 引言18
• 2.2 流體動(dòng)計(jì)算力學(xué)基本方程18-20
• 2.2.1 連續(xù)性方程18
• 2.2.2 動(dòng)量方程18-19
• 2.2.3 能量方程19-20
• 2.3 熱力學(xué)理論20-23
• 2.3.1 熱力學(xué)第一定律20
• 2.3.2 熱力學(xué)第二定律20-22
• 2.3.3 等熵理論22-23
• 2.4 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)理論分析過程23-25
• 2.4.1 結(jié)構(gòu)離散23
• 2.4.2 單元分析23-24
• 2.4.3 整體分析24
• 2.4.4 邊界條件處理與求解24
• 2.4.5 結(jié)果后處理24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 人字形板式換熱器計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)仿真26-36
• 3.1 引言26
• 3.2 仿真計(jì)算模型26-27
• 3.2.1 設(shè)計(jì)板式換熱器人字形板片模型27
• 3.2.2 創(chuàng)建人字形板式換熱器流道模型27
• 3.3 設(shè)定計(jì)算仿真條件參數(shù)27-32
• 3.4 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)仿真32-34
• 3.4.1 迭代求解32
• 3.4.2 數(shù)值仿真結(jié)果32-34
• 3.5 數(shù)據(jù)處理34-35
• 3.6 本章小節(jié)35-36
• 第四章 人字形板式換熱器快速導(dǎo)流區(qū)結(jié)構(gòu)優(yōu)化36-56
• 4.1 引言36
• 4.2 均勻設(shè)計(jì)36-37
• 4.3 試驗(yàn)點(diǎn)安排37-39
• 4.4 數(shù)值分析結(jié)果39-53
• 4.5 優(yōu)化與數(shù)據(jù)處理53-54
• 4.6 本章小節(jié)54-56
• 第五章 試驗(yàn)驗(yàn)證56-62
• 5.1 引言56
• 5.2 試驗(yàn)原理56-58
• 5.3 試驗(yàn)設(shè)備58-59
• 5.4 試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理59-61
• 5.5 小結(jié)61-62
• 第六章 結(jié)論62-64
• 6.1 本文完成工作及創(chuàng)新點(diǎn)62-63
• 6.1.1 完成工作62-63
• 6.1.2 創(chuàng)新點(diǎn)63
• 6.2 文章不足與展望63-64
• 6.2.1 文章不足63
• 6.2.2 未來工作展望63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 作者簡介69
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果69-70

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：985348