纏繞管式換熱器,具有結(jié)構(gòu)緊湊、換熱效率高、耐高壓及可實現(xiàn)多流股換熱等優(yōu)點。開展流場分布及傳熱性能的研究,對纏繞管式換熱器的設(shè)計優(yōu)化及結(jié)構(gòu)改進(jìn)具有十分重要的指導(dǎo)意義。本文采用熱流耦合數(shù)值模擬的方法,考察了不同湍流模型對單管纏繞管式換熱器內(nèi)流動與傳熱的計算誤差、系統(tǒng)研究了不同繞管排列形式和管程流體裝填率對纏繞管式換熱器流動及傳熱的影響。具體內(nèi)容如下:采用CFD軟件對單管纏繞管式換熱器進(jìn)行了數(shù)值模擬,考察了不同湍流模型下單管纏繞管式換熱器的計算結(jié)果。結(jié)果表明,采用Realizable k-?湍流模型的計算結(jié)果與實驗的誤差為4.06%,遠(yuǎn)低于RNG k-?湍流模型的計算結(jié)果誤差13.49%,綜合考慮,Realizable k-?湍流模型更適用于單管纏繞管式換熱器的模擬計算。對不同繞管排列形式換熱器的流動及傳熱性能進(jìn)行模擬研究,分析了不同工況下的速度場、壓力場及溫度場,并采用PEC準(zhǔn)則對不同繞管排列形式換熱器的傳熱性能進(jìn)行分析。模擬結(jié)果表明,相同工況條件下,交錯排列型換熱器的殼程速度分布與溫度分布比同向排列型換熱器更加均勻,交錯排列型換熱器軸向的溫度梯度要小于同向排列型換熱器,二者最大相差約8.... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

a-浮頭式換熱器;b-固定管板式換熱器;c-U形管式換熱器;d-填料函式換熱器

1 a-浮頭式換熱器;b-固定管板式換熱器;c-U 形管式換熱器;d-填料函式Fig. 1-1 a-Floating-head exchanger, b- Fixed tubesheet heat exchanger,c- U-tube heat exchanger, d- Stuffing box heat exchanger式換熱器簡介式換熱器主要由纏繞管束、殼程筒體、殼內(nèi)芯筒以及支撐部示。其每一層的螺旋管束都是由數(shù)根長度、內(nèi)外徑相同的換時針方向纏繞而成，通過一層層的纏繞從而構(gòu)建起纏繞管式束，不同層之間的纏繞管束通常采用焊接墊條來固定，從而向間距與軸向間距固定不變。殼體結(jié)構(gòu)與其他管殼式換熱器和封頭組成，纏繞管束通過與管板連接后與殼體焊接組合。

a-單流股纏繞管式換熱器;b-雙流股纏繞管式換熱器;c-多流股纏繞管式3 a- Single strand spiral-wound heat exchanger, b- Twin-strand spiral-woexchanger, c-Multi-strand spiral-wound heat exchanger，根據(jù)不同的管程與殼程的進(jìn)出口位置可以將纏繞管式換換熱器與 K 型纏繞管式換熱器兩種，如圖 1-4 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[2]螺旋纏繞管換熱器流動傳熱性能研究[D]. 鄧靜.鄭州大學(xué) 2016
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本文編號：3268014