在國家積極推動經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展過程中,煙氣余熱回收利用技術(shù)得到廣泛推廣,換熱設(shè)備的換熱性能和運行效率深受企業(yè)的關(guān)注�；谀壳皳Q熱器所存在酸露點腐蝕和因煙氣流場分布不均所引起的換熱器換熱不均等問題,本文對所提出的分離式相變換熱器中的煙氣蒸發(fā)器進(jìn)行沸騰傳熱特性及其通流結(jié)構(gòu)均流設(shè)計研究。根據(jù)工程實際情況與換熱器結(jié)構(gòu)特點,對煙氣蒸發(fā)器模型進(jìn)行合理簡化。在采用Realize k-?湍流模型和混合多相流模型的基礎(chǔ)上,添加基于De Schepper源項方程在壓強控制下的相變模型,建立了換熱管內(nèi)流體沸騰傳熱過程數(shù)值計算模型。同時以相關(guān)文獻(xiàn)研究的實驗對象和參數(shù)為基礎(chǔ),利用上述數(shù)值計算模型進(jìn)行模擬,通過模擬結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)對比,驗證數(shù)值計算模型的可行性。在煙氣蒸發(fā)器沸騰傳熱過程數(shù)值計算模型建立的基礎(chǔ)上,分析了管內(nèi)靜壓對流體沸騰傳熱過程影響規(guī)律;當(dāng)考慮管內(nèi)靜壓影響時,換熱管內(nèi)流體沸騰換熱系數(shù)増大,且管壁加熱溫度、蒸發(fā)溫度和管長的增加會強化沸騰換熱。總結(jié)出關(guān)鍵參數(shù)對管內(nèi)沸騰傳熱特性影響規(guī)律以及提出不同管長情況下沸騰傳熱過程溫差修正系數(shù)。在煙氣物性參數(shù)研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合工程實例,建立煙氣通流結(jié)構(gòu)計算模型。采用等效于... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

模型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文速度快，穩(wěn)定性好。因此，在對計算模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分時，需高度重視網(wǎng)分的相關(guān)參數(shù)的設(shè)定以及模型與劃分方法的匹配情況。本章煙氣通流結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)比較規(guī)則。由于煙道存在突變的截面，若直接算模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，模型中會存在質(zhì)量較差的網(wǎng)格，導(dǎo)致計算過程不收斂此，需先對計算模型進(jìn)行分割處理，使其每一部分都為較規(guī)則的結(jié)構(gòu)體，將各部分統(tǒng)一成一個模塊，在對其進(jìn)行網(wǎng)格劃分。結(jié)合第二章中各網(wǎng)格劃式的特點，本章選用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格對處理后的模型進(jìn)行劃分。ANSYS Mesh對于三維模型提供的網(wǎng)格劃分方法有：自動網(wǎng)格劃分（Automatic）、四面體劃分（Tetrahendrons）、六面體主導(dǎo)網(wǎng)格法（Hex Dominant）、掃掠法（Sweep區(qū)法（MultiZone）以及膨脹法（Inflation）。根據(jù)各方法生成網(wǎng)格的特點以合計算模型的情況，選用 Sweep 方法完成對模型網(wǎng)格的劃分。同時為保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，對網(wǎng)格進(jìn)行獨立性驗證，確定數(shù)值計算所采用的網(wǎng)格數(shù)5264，模型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)如圖 4-2 所示。

5.2.2 均流結(jié)構(gòu)下的煙氣流場分析圖 5-3 是煙氣入口流速為 10m/s ，通流結(jié)構(gòu)面板仰角為 35o 時，導(dǎo)流板數(shù)量為 2 塊、4 塊、6 塊情況下的煙道對稱面（Z=0m截面）處速度分布云圖和換熱器入口處截面速度分布云圖。從各煙道對稱面（Z=0m 截面）處速度分布云圖中可以發(fā)現(xiàn)，流體被導(dǎo)流板劃分為多股分支流向換熱器受熱面方向流動，在通流結(jié)構(gòu)內(nèi)安裝 6 塊導(dǎo)流板的情況下，煙道內(nèi)流體流場速度分布更均勻，且有效改善煙道壁面處附近的流速分布。從各換熱器入口處截面速度分布云圖中可以發(fā)現(xiàn)，隨著導(dǎo)流板數(shù)目的增加，換熱器入口處截面各區(qū)域流場分布均勻性得到很大提高，煙氣流量分布更均勻，極大程度上削弱無導(dǎo)流板情況下煙氣流量過于集中的現(xiàn)象，進(jìn)而提高換熱器換熱性能。導(dǎo)流板數(shù)量(m)2 塊導(dǎo)流板 x1=0.385,x2=-0.3854 塊導(dǎo)流板 x1=0.69,x2=0.23,X3=-0.23,x4=-0.696 塊導(dǎo)流板 x1=0.83,x2=0.49,X3=-0.165,x4=-0.165,x5=,-0.49,x6=-0.83

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[6]V形翅片管式換熱器的數(shù)值模擬研究[D]. 呂如兵.華中科技大學(xué) 2015
[7]鍋爐尾部煙道煙氣三維流場的數(shù)值模擬及均流裝置的研究[D]. 鄒歡.山東大學(xué) 2013
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本文編號：3451830