由于高速列車發(fā)展迅猛,使得高速列車?yán)鋮s技術(shù)受到廣泛關(guān)注,而板翅式換熱器以換熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧等優(yōu)勢受到青睞,論文以一種板翅式換熱器的波紋通道為對象,用數(shù)值方法研究了波紋翅片通道的傳熱和流動特性,并將波紋翅片通道結(jié)果與平直翅片通道進(jìn)行對比。在雷諾數(shù)等于300-2200范圍內(nèi),還考察了波紋翅片通道幾何參數(shù)（波紋振幅,波紋波長,翅片高度,翅片寬度）對通道傳熱和流動的影響。論文主要研究結(jié)果如下。在論文研究范圍內(nèi),隨著雷諾數(shù)的增大,波紋翅片通道的平均努塞爾數(shù)增大,而阻力系數(shù)卻減小;平直翅片通道的變化趨勢與波紋翅片的相同;且波紋翅片通道的平均努塞爾數(shù)和阻力因子均明顯高于平直翅片通道。當(dāng)波紋振幅增大,其他幾何參數(shù)不變時發(fā)現(xiàn),波紋振幅越大,平均努塞爾數(shù)越大,同時阻力因子也越大;當(dāng)波紋波長減小,其他幾何參數(shù)不變時發(fā)現(xiàn),波紋波長越小,平均努塞爾數(shù)越大,阻力因子也越大;當(dāng)改變翅片寬度,其他幾何參數(shù)不變時發(fā)現(xiàn),翅片寬度對阻力因子的影響甚微,當(dāng)雷諾數(shù)小于800時,翅片寬度越小,平均努塞爾數(shù)越大,當(dāng)雷諾數(shù)大于800時,翅片寬度越大,平均努塞爾數(shù)越大;當(dāng)改變翅片高度,其他幾何參數(shù)不變時發(fā)現(xiàn),翅片高度越大,平均... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 高速列車
        1.1.1 動車組牽引方式及特點
        1.1.2 動車組冷卻系統(tǒng)
    1.2 板翅式換熱器
        1.2.1 板翅式換熱器結(jié)構(gòu)
        1.2.2 翅片結(jié)構(gòu)形式
        1.2.3 國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.4 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本論文的主要任務(wù)
2 波紋通道板翅式換熱器的物理模型
    2.1 模型結(jié)構(gòu)
    2.2 模型的幾何參數(shù)
    2.3 數(shù)值模擬及邊界條件描述
        2.3.1 模型的數(shù)學(xué)描述
        2.3.2 初始條件和邊界條件
    2.4 傳熱及流動參數(shù)定義
3 數(shù)值模擬
    3.1 適體坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換
    3.2 控制方程和邊界條件的離散化
        3.2.1 離散化
        3.2.2 控制方程的離散
        3.2.3 邊界條件的離散
        3.2.4 計算平面上的離散
    3.3 求解Navier-Stokes方程的壓力修正方法
        3.3.1 速度修正值的計算公式
        3.3.2 求解壓力修正值的代數(shù)方程
        3.3.3 SIMPLE算法的計算步驟
        3.3.4 流場迭代收斂的依據(jù)
4 網(wǎng)格劃分及獨(dú)立性檢驗
    4.1 編程劃分通道網(wǎng)格
    4.2 網(wǎng)格獨(dú)立性校核
    4.3 數(shù)值方法的驗證
5 數(shù)值結(jié)果與云圖分析
    5.1 溫度場分布
    5.2 局部努塞爾數(shù)和橫向平均努塞爾數(shù)
    5.3 流線圖分布
    5.4 強(qiáng)化傳熱效果
6 數(shù)值結(jié)果與分析
    6.1 幾何參數(shù)對換熱性能的影響
    6.2 波紋通道波長W的影響
    6.3 波紋通道振幅A的影響
    6.4 通道高度H的影響
    6.5 通道寬度L的影響
    6.6 二次流
        6.6.1 二次流定義
        6.6.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對二次流的影響
        6.6.3 幾何參數(shù)與努塞爾數(shù)、阻力系數(shù)和二次流強(qiáng)度的關(guān)聯(lián)式
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]百葉窗板翅式換熱器換熱與阻力性能數(shù)值模擬研究[J]. 李文江,張井志,呂迪,李蔚.  熱能動力工程. 2019(02)
[2]平直開縫翅片和波紋翅片管換熱器換熱特性的數(shù)值模擬[J]. 宋源,李士雨.  化學(xué)工業(yè)與工程. 2019(02)
[3]板式換熱器波紋通道的流動與傳熱機(jī)理[J]. 王茜,韓懷志,李炳熙.  化工學(xué)報. 2017(S1)
[4]多海拔下不同散熱器翅片的性能分析[J]. 蔡惠坤,張銀亮,廖亦戴,何天府.  華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(02)
[5]板翅式換熱器技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 薛燾,佘志鴻,陳誠,湯瀚源,于型偉.  化工裝備技術(shù). 2016(04)
[6]波紋形翅片成形過程的有限元模擬與分析[J]. 尚帥,武寶林,田冬龍,沈銘乾.  機(jī)械設(shè)計. 2016(03)
[7]基于計算流體力學(xué)數(shù)值模擬的板式換熱器傳熱與流動分析及波紋參數(shù)優(yōu)化[J]. 張晶,文玨,趙力,李德育,王毅.  機(jī)械工程學(xué)報. 2015(12)
[8]波紋板式空氣預(yù)熱器內(nèi)流動換熱過程的數(shù)值模擬[J]. 秦赟,關(guān)欣,頓喆,劉昊俊.  動力工程學(xué)報. 2015(03)
[9]正弦波紋流道中流體流動和傳熱特性研究[J]. 王丹,宮本希,王永慶,劉敏珊.  機(jī)械設(shè)計與制造. 2014(10)
[10]不同波紋通道綜合性能的數(shù)值研究[J]. 郭瑞,閆江濤.  電力學(xué)報. 2014(02)

博士論文
[1]換熱通道內(nèi)縱向渦干涉及其流動與強(qiáng)化傳熱特性數(shù)值研究[D]. 宋克偉.蘭州交通大學(xué) 2014

碩士論文
[1]幾何參數(shù)對三角形渦產(chǎn)生器矩形通道內(nèi)流動與換熱特性的影響研究[D]. 王萍.蘭州交通大學(xué) 2018
[2]扁管蛇形間斷波紋連續(xù)翅片側(cè)流動與傳熱特性的數(shù)值研究[D]. 段飛.蘭州交通大學(xué) 2015
[3]幾種常見翅片通道內(nèi)流動與傳熱的數(shù)值模擬[D]. 徐賽.天津大學(xué) 2015



本文編號：3201322