蒸發(fā)式空冷器具有換熱能力強(qiáng)、環(huán)保的特點(diǎn),越來(lái)越多的應(yīng)用于傳統(tǒng)工業(yè)如石油、化工等行業(yè)中。由于其換熱過(guò)程復(fù)雜,影響因素眾多,目前仍存在設(shè)備運(yùn)行功耗、耗水量過(guò)大的情況。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn),數(shù)學(xué)模型分析及CFD仿真的方法對(duì)空冷器換熱性能進(jìn)行分析,為空冷器優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。本文主要工作如下:（1）搭建蒸發(fā)式空冷器實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)風(fēng)量,噴水量對(duì)空冷器換熱性能及耗水量的影響進(jìn)行分析。對(duì)蒸發(fā)空冷器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,其潛熱換熱量為換熱器總體換熱量的80%,同時(shí)其耗水量?jī)H為噴淋水量的3.4%～12.46%,且該百分比隨著噴水量的增加而減小;為準(zhǔn)確分析空冷器的換熱性能,由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合了水膜傳熱系數(shù)和傳質(zhì)系數(shù)。其中水膜傳熱系數(shù)表述為空冷器質(zhì)量流速以及噴淋水質(zhì)量流速的函數(shù),而傳質(zhì)系數(shù)則僅與空氣質(zhì)量流速有關(guān);（2）通過(guò)傳質(zhì)傳熱基本原理,采用Poppe法建立蒸發(fā)式空冷器傳熱傳質(zhì)一維及二維模型,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步簡(jiǎn)化,得到簡(jiǎn)化模型;采用空氣焓值線性假設(shè),利用ε-NTU法建立空冷器分析數(shù)學(xué)模型;在matlab平臺(tái)編寫控制方程求解程序,將所得計(jì)算值與仿真值進(jìn)行對(duì)比;計(jì)算結(jié)果表明:4種模型均可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)空冷器換熱量及管內(nèi)工質(zhì)出口溫度。同... 

【文章來(lái)源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１蒸發(fā)式空冷器結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ?ｃｏｏｌｅｒ?ｓｔｒｕ?

蒸發(fā)式空冷器換熱性能受工質(zhì)（流量，入口溫度），噴淋水（噴淋水流量，水溫），空氣（空氣質(zhì)量流量，入口干濕球溫度）和管束結(jié)構(gòu)（管型，管外徑，距及管束排列形式）等諸多因素影響。蒸發(fā)式空冷器換熱過(guò)程包含顯熱及潛遞，熱量傳遞過(guò)程復(fù)雜。本章將分析空冷器內(nèi)部的熱質(zhì)傳遞機(jī)理，并建立相的數(shù)學(xué)模型。??蒸發(fā)式空冷器結(jié)構(gòu)示意圖如圖２．１。管內(nèi)被冷工質(zhì)為乙二醇，經(jīng)加熱爐加經(jīng)由穩(wěn)壓罐進(jìn)入前４排管束；換熱后進(jìn)入中間混合罐，再進(jìn)入后四排管束；入口處有百葉窗，空氣從百葉窗以一定角度進(jìn)入設(shè)備中，橫掠管束并于管束熱質(zhì)交換；管束上方均勻分布了三個(gè)噴嘴，噴淋水在水泵的作用下經(jīng)由噴嘴，在光管管束表面形成水膜，水膜蒸發(fā)成水蒸氣進(jìn)入空氣，在引風(fēng)機(jī)的作用開(kāi)設(shè)備。剩余的水則流入設(shè)備下部集水箱，在水泵作用下循環(huán)。管內(nèi)工質(zhì)熱過(guò)管壁與水膜換熱，水膜與空氣進(jìn)行顯熱和潛熱交換，熱量進(jìn)入空氣中，管質(zhì)被冷卻。噴淋水一部分通過(guò)蒸發(fā)或者空氣夾帶進(jìn)入大氣中，一部分沿管束進(jìn)入集水槽，在水泵的作用下重新進(jìn)入噴嘴繼續(xù)噴淋。??出口空氣??

??圖２．２空冷器換熱過(guò)程??Ｆｉｇ．?２．２?Ｔｈｅ?ｈｅａｔ?ｔｒａｎｓｆｅｒ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ?ｃｏｏｌｅｒ??２．１?Ｐｏｐｐｅ法控制方程??采用與Ｐ〇ｐｐｅ［６８＾Ｄ?Ｄｒｅｙｅｒ［６９湘似假設(shè)：??（１）


本文編號(hào)：3464961