水泥行業(yè)是一個高能耗、高污染的行業(yè),能源用量占我國建材工業(yè)能源用量的70%。水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部溫度為900～1600℃,采用耐火磚和窯皮等隔熱措施后,窯筒體表面溫度仍較高,約100～450℃,且集中在280～350-℃�；剞D(zhuǎn)窯表面散熱損失占整個熟料系統(tǒng)表面散熱損失的28.6%～6.6%,占整個熟料系統(tǒng)總能耗的3.1%～7.7%,回收價值特別高�；剞D(zhuǎn)窯余熱回收設(shè)備因此成為了行業(yè)內(nèi)研究重點。本文以表面余熱回收用集熱器為研究對象,通過數(shù)值分析和實驗研究相結(jié)合的方法研究了集熱器的流動和傳熱基本特征,探究了集熱器管路的連接方式,給出了優(yōu)化的集熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)和運行參數(shù)。主要工作如下：1.運用ProE軟件建立了集熱器的幾何模型；運用ANSYS ICEM軟件對模型進行網(wǎng)格劃分；對模型進行了網(wǎng)格獨立性驗證,確定了合適的網(wǎng)格數(shù)量。采用了雙流域?qū)釋α鲹Q熱和輻射換熱耦合換熱的數(shù)值模擬方法。選取了合適的湍流模型、熱輻射模型和合適的求解器設(shè)置。設(shè)置了合理的邊界條件。2.構(gòu)建了簡化的輻射型集熱器及其改變進出口結(jié)構(gòu)形式的計算模型,通過數(shù)值模擬研究了輻射型集熱器溫度場和速度場的變化規(guī)律。對比四種進出口形式輻射型集熱器,得到... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號表
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 能源形勢
        1.1.2 建材行業(yè)形式
    1.2 水泥回轉(zhuǎn)窯及其余熱回收的意義
    1.3 研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 本文所做工作
第2章 集熱器及系統(tǒng)性能實驗分析
    2.1 引言
    2.2 實驗系統(tǒng)及儀器
        2.2.1 實驗系統(tǒng)
        2.2.2 實驗儀器儀表
    2.3 實驗流程
        2.3.1 準(zhǔn)備工作
        2.3.2 實驗步驟
    2.4 實驗誤差分析
    2.5 實驗數(shù)據(jù)分析討論
    2.6 本章小結(jié)
第3章 集熱器的數(shù)值計算方法
    3.1 計算流體力學(xué)基礎(chǔ)
    3.2 模型的建立
    3.3 數(shù)值模擬方法
        3.3.1 控制方程
        3.3.2 熱輻射模型
        3.3.3 湍流模型
        3.3.4 邊界條件
        3.3.5 求解器設(shè)置
        3.3.6 網(wǎng)格劃分與獨立性驗證
        3.3.7 數(shù)值模擬方法選取
    3.4 本章小結(jié)
第4章 輻射型集熱器性能數(shù)值模擬與分析
    4.1 引言
    4.2 幾何模型
    4.3 網(wǎng)格生成與獨立性驗證
    4.4 數(shù)值模擬方法驗證
    4.5 輻射型集熱器性能分析
        4.5.1 傳熱性能分析
        4.5.2 流動特性分析
    4.6 入口參數(shù)對輻射型集熱器性能的影響
    4.7 不同進出口形式輻射型集熱器性能分析
        4.7.1 殼程溫度場和速度場
        4.7.2 輻射型集熱器傳熱特性
        4.7.3 輻射型集熱器壓降特性
        4.7.4 輻射型集熱器流動傳熱場協(xié)同分析
    4.8 本章小結(jié)
第5章 耦合型集熱器及其系統(tǒng)性能數(shù)值模擬與分析
    5.1 引言
    5.2 幾何模型
    5.3 網(wǎng)格生成與獨立性驗證
    5.4 數(shù)值模擬方法驗證
    5.5 耦合型集熱器性能分析
        5.5.1 溫度場和流場
        5.5.2 傳熱和流動性能分析
        5.5.3 耦合型和輻射型集熱器傳熱性能比較
        5.5.4 殼程空氣入口流速對集熱器性能的影響
        5.5.5 回轉(zhuǎn)窯表面旋轉(zhuǎn)對集熱器性能的影響
        5.5.6 不同管路連接方式及水流順序?qū)療崞餍阅艿挠绊?br>    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
學(xué)位論文評閱及答辯情況表


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2981201