【摘要】：潛水熱水機用于加熱自然界海水淡水,加熱到一定溫度的工質水通過泵和臍帶輸送到潛水服中,為潛水員的水下供暖提供重要的保障。目前,我國使用的潛水熱水機為電加熱式,它具有綠色環(huán)保、便于運輸等優(yōu)點,但是電加熱式潛水熱水機同時具有加熱慢,能源利用率低,不適用于電力受限的小型船只等缺點,該缺點一定程度上限制了我國潛水事業(yè)的發(fā)展。本文的高效燃油式潛水熱水機以0#柴油為燃料,具有加熱快、效率高、適用范圍廣等優(yōu)點,彌補了電加式潛水熱水機的不足。本文的主要內容有:(1)燃油式潛水熱水機結構設計:對0#柴油的油質進行了分析研究,計算了不同溫度下煙氣焓值和生成物組份,通過熱平衡計算,求出了燃油式潛水熱水機的熱效率和耗油量。根據已知條件對燃油式潛水熱水機的整體結構進行了設計,并對各零部件進行了三維建模,開展了燃油式潛水熱水機的火焰筒傳熱和對流面?zhèn)鳠嵊嬎?對系統(tǒng)整體進行了總熱平衡校核,對燃油式潛水熱水機各重要部件進行了強度校核。(2)燃油式潛水熱水機力學性能、熱力學性能分析:對鍋筒元件進行了彈性力學分析,運用逆解法求出了鍋筒的變形量、等效應力和等效應變。利用Workbench軟件對鍋筒元件進行了靜力學仿真,并將仿真結果與理論計算結果進行了對比,分析了造成仿真結果出現(xiàn)誤差的原因,對比結果證實了模擬仿真的正確性和精確程度,并對燃油式潛水熱水機的其他重要零部件進行了靜力學仿真分析,驗證了零部件的強度。對火焰筒和螺紋管的熱場進行了仿真模擬。(3)火焰筒熱結構耦合分析:對火焰筒進行了熱結構耦合分析,通過與只受靜力場作用的仿真云圖對比,分析了溫度場對火焰筒的影響,研究了在熱結構耦合作用下,火焰筒整體總變形量,強度等的變化情況。(4)燃油式潛水熱水機熱效率分析:分析了燃油式潛水熱水機的熱效率,并且指出了影響燃油式潛水熱水機熱效率的相關因素,對影響熱效率的主要因素進行了分析和數學建模,建立了送風量模型和螺紋管對流傳熱模型,建立了其相關因素與熱效率之間的關系式。對影響燃油式潛水熱水機熱效率的其他相關因素進行了分析,并且提出了相關解決方案。本論文設計了燃油式潛水熱水機的結構,對火焰筒和螺紋管的熱場進行了分析研究,對火焰筒進行了熱結構耦合研究,優(yōu)化了螺紋管的主要功能參數。通過本文的研究,了解了熱水機熱場分布對熱水機的作用,清楚了熱結構耦合對火焰筒的影響,確立了燃油式潛水熱水機熱效率的影響因素。
【圖文】：

熱水機的整體結構包括鍋筒、火焰筒、煙室、火管、支腳、法蘭以及法蘭蓋等等，各部分的連接件都選用的是通用標準件，以此來滿足維修時的可換性，減少熱水機維修成本。對于一些非通用標準件，就要求對它們進行設計。在設計這些非標準件時，要根據國家現(xiàn)有的相關標準設計，在設計時，還要考慮現(xiàn)有的加工技術能否生產出來，能否找到合適的替代材料以減少成本等。2.3.1 燃油熱水機類型的確定燃油熱水機的結構有立式和臥式兩種形式[22]，而臥式結構又可進一步分為三種，分別是干背式，濕背式和中心回焰式。立式熱水機的結構較為簡單，工作人員在安裝和操作時都較為方便，最主要的是立式熱水機占地面積小，適宜在面積小的工作場地運行。臥式熱水機則具有受熱面積大，儲水量多，組裝化程度高等優(yōu)點。綜合考慮，決定本燃油式潛水熱水機采用臥式結構。

圖 2-2 燃燒器工作曲線圖結構設計水機的結構包括鍋筒、鍋筒法蘭、法蘭端蓋、煙連接件等構成。除了一些重要件和關鍵件需要設因此，這部分零件不需要再進行設計，只需要按所選的燃燒器的參數進行設計的[37]，火焰筒由三以及封頭。它們之間是通過焊接的方式進行連接頭，，翻邊為了保證與前煙室連接時的穩(wěn)定性。
【學位授予單位】：安徽工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P754.3

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張飛;;工業(yè)鍋爐節(jié)能技術創(chuàng)新與發(fā)展初探[J];化工中間體;2015年03期

2 陶玉平;;某潛水熱水機傳熱分析及腐蝕性討論[J];中國西部科技;2014年08期

3 楊麗杰;藍海玲;何貴龍;;燃氣采暖熱水爐高原地區(qū)運行性能分析[J];煤氣與熱力;2014年07期

4 張學敏;張永亮;姚宗路;趙立欣;孟海波;田宜水;;不同進料方式燃燒器對生物質燃料顆粒物排放特性的影響[J];農業(yè)工程學報;2014年12期

5 崔亮;;基于ANSYS FLUENT Meshing的復雜模型網格劃分[J];CAD/CAM與制造業(yè)信息化;2014年04期

6 劉景新;劉紅星;齊雪京;王愛潔;李佩;趙斌;;燃氣燃燒器的選型分析[J];節(jié)能;2013年09期

7 姜雪松;辛志強;張靜;邵亞西;王坤峰;;某型蒸汽鍋爐鍋筒應力應變分析[J];電站系統(tǒng)工程;2012年04期

8 馬飛;秦朝葵;喬業(yè)騰;;燃氣熱水器換熱效率的影響因素[J];煤氣與熱力;2012年01期

9 李立琳;王忠;許廣舉;李銘迪;;柴油機燃用柴油與生物柴油的霧化特性分析[J];農業(yè)工程學報;2011年S1期

10 ;工業(yè)鍋爐能效測試與評價規(guī)則[J];中國質量技術監(jiān)督;2010年12期

相關會議論文 前2條

1 馬一太;袁秋霞;張子坤;;熱泵熱水機能源效率等級的研究[A];中國制冷學會2009年學術年會論文集[C];2009年

2 談家華;馮廈門;;高效燃油式潛水熱水機的研制與改進[A];救撈專業(yè)委員會2004年學術交流會論文集[C];2004年

相關重要報紙文章 前2條

1 溫程輝;;隔熱保溫材料行業(yè)發(fā)展前景向好[N];中國建材報;2017年

2 武光;;傳統(tǒng)熱水器行業(yè)迎來變革[N];中國質量報;2011年

相關博士學位論文 前1條

1 王顯剛;生物柴油噴霧、燃燒和碳煙生成特性及其對柴油機微粒排放影響的研究[D];西安交通大學;2011年

相關碩士學位論文 前5條

1 劉龍云;熱水鍋爐燃燒系統(tǒng)建模與優(yōu)化控制研究[D];大連理工大學;2013年

2 陳曉曼;基于CFD的預熱式燃燒器性能優(yōu)化與控制系統(tǒng)設計[D];華南理工大學;2013年

3 劉佳;基于神經網絡PID控制算法的熱水鍋爐燃燒控制的研究[D];燕山大學;2006年

4 徐莉;旋流燃燒器鍋爐爐內空氣動力場的數值模擬[D];武漢大學;2005年

5 曾成;基于仿人智能控制的雙功能燃氣熱水器控制器設計與研究[D];重慶大學;2004年

本文編號：2627393