關(guān)于過程的強(qiáng)化傳熱與高效節(jié)能設(shè)備的開發(fā)一直是當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)和生活節(jié)能降耗的重要手段之一。管殼式換熱器作為目前應(yīng)用最廣泛的換熱設(shè)備之一,其管程側(cè)和殼程側(cè)的強(qiáng)化傳熱研究更是人們關(guān)注的重點(diǎn)。其中,殼程側(cè)支撐結(jié)構(gòu)直接決定著殼程流體的流動形態(tài),良好的支撐結(jié)構(gòu)更能起到強(qiáng)化傳熱的作用;在對核電,石油化工等行業(yè)應(yīng)用的換熱器管束支撐結(jié)構(gòu)研究的過程中,本文主要包括以下工作。（1）提出一種異形片式支撐結(jié)構(gòu),并與片式支撐結(jié)構(gòu)對殼程流體的傳熱和流阻的影響進(jìn)行分析和對比。研究結(jié)果表明,異形片式支撐結(jié)構(gòu)的曲面增大流體湍動強(qiáng)度,削弱換熱管近壁面的熱邊界層,對流體溫度場和速度場更好的協(xié)同性,并論述了換熱器整體模型化為周期性模型的理論及其正確性。利用周期模型比較片式支撐的結(jié)構(gòu)參數(shù)（A）和不同折流柵布置下殼程側(cè)流體的速度和溫度等參數(shù)變化特性:殼程側(cè)Nu數(shù)的變化跟結(jié)構(gòu)參數(shù)值A(chǔ)成正相關(guān),Nu數(shù)隨A值增加而增大;殼程側(cè)Nu在折流柵為平行布置時(shí)最高。根據(jù)無量綱法獲得異形片式支撐換熱器殼程側(cè)的傳熱系數(shù)和流體阻力準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式。（2）多孔板換熱器作為縱流殼程換熱器的一種變型,其殼程流體通過整圓板中的“孔”與管程側(cè)的流體進(jìn)行傳熱,流體流動方向... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

核動力二回路系統(tǒng)簡圖

者變小產(chǎn)生的壓力梯度下流動[58-61]。上述四種管示意圖如圖1.2，核心在于增加換熱管表面的粗糙度，利用表面的凹凸增大管內(nèi)流體湍動程度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)傳熱的強(qiáng)化。（a）橫紋槽管；（b）螺旋槽管；（c）縮放管；（d）波紋管圖1.2 粗糙表面管Fig.1.2 Enhanced tubes with coarse surfaces傳統(tǒng)的螺紋管和翅片管屬于增加管外傳熱面積的類型，如圖1.3所示，適用于管內(nèi)流體的傳熱系數(shù)高于管外流體，為了平衡管內(nèi)外傳熱的差異，需要提高管外對流傳熱的情況下使用[62-63]。現(xiàn)今出現(xiàn)的內(nèi)螺紋管和內(nèi)翅片管，則是為了增強(qiáng)管內(nèi)流體的傳熱而采用的[64-65]。（a）螺紋管； （b）螺旋翅片管圖1.3 擴(kuò)展表面管Fig.1.3 Tubes with extended surfaces管內(nèi)插物的種類很多，主要使用的有紐帶、線圈和多孔介質(zhì)插物等[66-76]

圖1.2 粗糙表面管Fig.1.2 Enhanced tubes with coarse surfaces傳統(tǒng)的螺紋管和翅片管屬于增加管外傳熱面積的類型，如圖1.3所示，適用于管內(nèi)流體的傳熱系數(shù)高于管外流體，為了平衡管內(nèi)外傳熱的差異，需要提高管外對流傳熱的情況下使用[62-63]�，F(xiàn)今出現(xiàn)的內(nèi)螺紋管和內(nèi)翅片管，則是為了增強(qiáng)管內(nèi)流體的傳熱而采用的[64-65]。（a）螺紋管； （b）螺旋翅片管圖1.3 擴(kuò)展表面管Fig.1.3 Tubes with extended surfaces管內(nèi)插物的種類很多，主要使用的有紐帶、線圈和多孔介質(zhì)插物等[66-76]，如圖1.4所示。紐帶作為內(nèi)插物可分為典型扭帶，變尺寸紐帶，有切口的紐帶和帶有翅片的紐帶等。螺旋紐帶作為一種典型的紐帶，管內(nèi)流體做螺旋運(yùn)動，產(chǎn)生周期性漩渦。在不考慮流動阻力時(shí)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]AP1000核電凝汽器的技術(shù)特點(diǎn)[J]. 胡偉卿,羅吉江.  電站輔機(jī). 2017(01)
[2]簾式折流片換熱器殼程熱力特性的數(shù)值研究[J]. 馬璐,王珂,王永慶,劉敏珊.  化學(xué)工程. 2016(12)
[3]幾何特征對多孔板特性的影響[J]. 王慧鋒,凌長璽.  華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(05)
[4]梅花孔板縱向流換熱器殼程流動與傳熱的三維數(shù)值模擬[J]. 李雅俠,婁巖,戰(zhàn)洪仁,張靜,吳劍華.  過程工程學(xué)報(bào). 2015(04)
[5]高溫導(dǎo)熱油熱載體螺紋管傳熱和壓降特性的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬[J]. 許衛(wèi)國,張清紅,楊冬,李永星,孫立巖,陸慧林.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]阻流板對1/4螺旋折流板換熱器綜合性能的影響[J]. 許偉峰,王珂,靳遵龍,焦興麗,劉敏珊.  化學(xué)工程. 2015(06)
[7]不同材料翅片管換熱器特性的試驗(yàn)研究[J]. 張凡,李兆輝,李曉宇,丁靖,陳磊,陶文銓.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[8]管換熱器中插入螺旋紐帶的研究現(xiàn)狀(英文)[J]. 滿長忠,王沖,姚金鈺.  Journal of Marine Science and Application. 2014(04)
[9]折流桿換熱器的研究方法進(jìn)展[J]. 徐燁琨,劉成,李永輝.  化工進(jìn)展. 2014(07)
[10]球面弓形折流板換熱器殼程流體流動與傳熱的數(shù)值模擬[J]. 郭土,馬貴陽,黃騰龍,石龍,孫皓.  遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(02)

博士論文
[1]管殼式換熱器中單相流體強(qiáng)化傳熱的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 游永華.華中科技大學(xué) 2013
[2]管殼式換熱器數(shù)值模擬與斜向流換熱器研究[D]. 古新.鄭州大學(xué) 2006
[3]核動力裝置二回路蒸汽系統(tǒng)仿真研究[D]. 田兆斐.哈爾濱工程大學(xué) 2006



本文編號：3289435