本文關(guān)鍵詞：插入擾流元件強(qiáng)化傳熱的實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 在全球面臨能源短缺,不斷開發(fā)新能源的今天,節(jié)能降耗成為研究的重要課題,換熱器在許多工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,其性能的好壞直接影響著能源利用效率的高低,因此對其進(jìn)行強(qiáng)化傳熱的研究已成為當(dāng)今工程節(jié)能的重要手段。 在各種強(qiáng)化手段中,插入擾流裝置得到了工業(yè)的廣泛應(yīng)用,而對于金屬絲插入件的研究迄今未見報(bào)道,本文通過對這種簡單易得和容易制作的金屬絲插入件進(jìn)行有效的組合布置,將其置于換熱管內(nèi),研究其強(qiáng)化換熱特性。 研究中以場協(xié)同理論和正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為指導(dǎo),得出9種金屬絲組合形式,并建立熱工水力回路對插入金屬絲擾流元件的換熱管進(jìn)行流動(dòng)和換熱性能實(shí)驗(yàn),獲得了在入口雷諾數(shù)300 Re 1.3×104范圍內(nèi),不同雷諾數(shù)下的溫度、流量及壓差等的相關(guān)數(shù)據(jù)。通過對正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差和方差分析得出了三個(gè)因素對于換熱特性影響的靈敏度差異,結(jié)果表明在管道布置方式(中心或貼壁面)最為敏感,驗(yàn)證了在管道中心布置金屬絲插入件比在管壁周圍布置換熱特性要好。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果同時(shí)表明,在管內(nèi)插入金屬絲擾流元件,可以明顯地提高換熱器的換熱下效率,與光管相比,換熱量Q的提高率在120%～520%,總傳熱系數(shù)K的提高率在126%～610%,阻力增大100%～350%。通過強(qiáng)化傳熱性能的評價(jià)準(zhǔn)則(PEC )對插入金屬絲后的換熱管進(jìn)行傳熱的綜合評價(jià),得出當(dāng)Re等于6931時(shí),PEC值有最大值5.97;當(dāng)Re等于338時(shí), PEC值有最小值0.89,9種組合均可使換熱性能得到增強(qiáng)。 通過修正的Wilson圖解法分離出了換熱管內(nèi)對流傳熱膜系數(shù),與Microsoft excel數(shù)據(jù)分析功能模塊的回歸選項(xiàng)相結(jié)合,得到了各種金屬絲組合的傳熱關(guān)聯(lián)式和阻力系數(shù)回歸方程,可為工程設(shè)計(jì)提供一定的參考。
【關(guān)鍵詞】：強(qiáng)化傳熱 金屬絲插入元件 換熱器 實(shí)驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TK124
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 強(qiáng)化傳熱的意義目的及途徑11-13
• 1.1.1 強(qiáng)化傳熱的意義11
• 1.1.2 強(qiáng)化傳熱的目的11-12
• 1.1.3 強(qiáng)化傳熱的途徑及分類12-13
• 1.2 國內(nèi)外強(qiáng)化傳熱技術(shù)的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 內(nèi)插件強(qiáng)化傳熱概述16-17
• 1.4 國內(nèi)外內(nèi)插件強(qiáng)化傳熱研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4.1 各種內(nèi)插件強(qiáng)化傳熱研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4.2 擾流元件強(qiáng)化傳熱研究發(fā)展趨勢19
• 1.5 制冷空調(diào)中的強(qiáng)化傳熱技術(shù)19-20
• 1.6 本文研究方法及所做工作20-21
• 2 實(shí)驗(yàn)研究的理論基礎(chǔ)21-25
• 2.1 流體流動(dòng)邊界層理論21-22
• 2.1.1 邊界層簡介21
• 2.1.2 邊界層理論基本論點(diǎn)21-22
• 2.1.3 邊界層理論與對流換熱22
• 2.2 流體對流換熱的場協(xié)同理論22-23
• 2.2.1 對流換熱物理機(jī)制分析22-23
• 2.2.2 對流換熱場協(xié)同分析23
• 2.3 管內(nèi)插入金屬絲的強(qiáng)化分析23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 3 實(shí)驗(yàn)研究25-36
• 3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸?/span>25-28
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>25
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)原理25-28
• 3.2 實(shí)驗(yàn)裝置及儀器28-35
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)流程與方法28-30
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及主要設(shè)備準(zhǔn)備30-34
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)測量34-35
• 3.2.4 實(shí)驗(yàn)輔助系統(tǒng)35
• 3.3 本章小結(jié)35-36
• 4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析36-51
• 4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理方法36-38
• 4.1.1 數(shù)據(jù)處理方法36
• 4.1.2 數(shù)據(jù)處理內(nèi)容36
• 4.1.3 數(shù)據(jù)處理步驟36-38
• 4.2 實(shí)驗(yàn)正交設(shè)計(jì)結(jié)果38-42
• 4.2.1 由極差分析結(jié)果引出的結(jié)論39-41
• 4.2.2 由方差分析結(jié)果引出的結(jié)論41-42
• 4.3 數(shù)據(jù)處理結(jié)果及性能曲線分析42-47
• 4.3.1 換熱量Q、總傳熱系數(shù)K 與Re 關(guān)系的分析比較42-44
• 4.3.2 傳熱關(guān)聯(lián)式回歸方程44-45
• 4.3.3 努塞爾數(shù)Nu、壓降Δp 與Re 關(guān)系的分析比較45-47
• 4.3.4 阻力系數(shù)回歸方程47
• 4.4 誤差分析47-50
• 4.4.1 誤差分類47-48
• 4.4.2 實(shí)驗(yàn)誤差分析48-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 5 強(qiáng)化傳熱綜合性能評價(jià)51-58
• 5.1 以熱力學(xué)第一定律為基礎(chǔ)的換熱器性能評價(jià)51-52
• 5.1.1 單一參數(shù)評價(jià)方法51
• 5.1.2 單一參數(shù)組合評價(jià)方法51-52
• 5.2 以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ)的換熱器性能評價(jià)52-55
• 5.2.1 熵分析法52-53
• 5.2.2 分析53-55
• 5.3 本實(shí)驗(yàn)的傳熱性能評價(jià)55-57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 6 結(jié)論與展望58-60
• 6.1 本文結(jié)論58-59
• 6.2 展望59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 附錄65-80

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張千;何燕;丁曼;鄭洪財(cái);張江輝;;管內(nèi)置梯形波帶強(qiáng)化傳熱實(shí)驗(yàn)研究[J];化工機(jī)械;2012年04期

2 何燕;張千;;梯形波帶擾流元件對高黏度流體強(qiáng)化傳熱效率影響的實(shí)驗(yàn)研究[J];青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 韓崇剛;大型火力發(fā)電水冷機(jī)組凝汽器強(qiáng)化傳熱關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京化工大學(xué);2012年

2 林志敏;扭帶及渦產(chǎn)生器在管內(nèi)誘導(dǎo)的二次流強(qiáng)度及其強(qiáng)化傳熱特性研究[D];蘭州交通大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 劉建;縱向渦發(fā)生器應(yīng)用于熱管翅片散熱器傳熱與流動(dòng)特性研究[D];山東大學(xué);2011年

2 周乃香;半橢圓管新型換熱元件換熱與阻力特性研究[D];山東大學(xué);2012年

3 張千;管內(nèi)置入梯形波帶內(nèi)插件強(qiáng)化傳熱實(shí)驗(yàn)研究[D];青島科技大學(xué);2012年

4 丁開強(qiáng);基于（火積）耗散極值原理的通道內(nèi)層流換熱流場優(yōu)化[D];山東大學(xué);2013年

5 唐鶴文;螺旋曲面肋板式換熱器的強(qiáng)化傳熱及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];南華大學(xué);2013年

6 姜鵬;潔能芯的結(jié)構(gòu)改進(jìn)及其自清潔性能的研究[D];北京化工大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：插入擾流元件強(qiáng)化傳熱的實(shí)驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：285568