同傳統(tǒng)的管殼式換熱器相比,以超臨界二氧化碳為工質的緊湊型換熱器能夠有效提高熱力循環(huán)效率,降低各部件尺寸,對小型堆的設計有著重要意義。緊湊式換熱器主要分為兩種類型,分別是印刷式換熱器和微通道換熱器。為了分析緊湊型換熱器的熱工水力性能,本文基于超臨界二氧化碳工質的熱工水力特性,分析了印刷式換熱器和微通道換熱器的主要優(yōu)勢,設計了三種印刷式換熱器模型和三種微通道換熱器模型,引入幾何無量綱數(shù)和雷諾數(shù)作為變量,采用計算流體動力學方法（CFD）進行了數(shù)值模擬。印刷式換熱器通道模型分別為具有15°角的鋸齒形通道、波狀通道和翼型鰭通道。結果表明,鋸齒形通道具有比波狀通道和AFF通道更好的傳熱性能。在壓力損失的情況下,翼型鰭片通道表現(xiàn)出更好的性能,其次是波紋通道和鋸齒形通道,應進一步研究具有不同翅片類型的直槽。對于微通道換熱器,研究了三種不同的微通道直徑模型,其微通道外徑均為2mm,內徑分別為0.8mm、1mm、1.2mm。結果表明,增加微通道直徑可以提高換熱效率,隨著微通道直徑的增加,摩擦系數(shù)增加,同時壓力損失也會增加。同時考慮換熱效率和壓力損失的影響,引入面積優(yōu)化因子作為衡量指標,結果表明外徑為2mm... 

【文章來源】：華北電力大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
CHAPTER 1 INTRODUCTION
    1.1 SIGNIFICANCE OF RESEARCH TOPIC
    1.2 LITERATURE REVIEW
    1.3 RESEARCH METHODOLOGY
        1.3.1 CFD Theory
    1.4 ORGANIZATION OF THESIS
CHAPTER 2 COMPACT HEAT EXCHANGERS
    2.1 PRINTED CIRCUIT HEAT EXCHANGER
    2.2 MICRO-TUBE HEAT EXCHANGER
    2.3 SUPER CRITICAL FLUIDS
    2.4 DIMENSIONLESS NUMBERS
        2.4.1 Reynolds Number
        2.4.2 Nusselt Number
        2.4.3 Fanning Friction Factor
        2.4.4 Prandtl Number
        2.4.5 Colburn-j factor
        2.4.6 Euler Number
CHAPTER 3 PCHE:MODELLING,SIMULATIONS AND RESULTS
    3.1 NUMERICAL MODEL
    3.2 HEAT EXCHANGER MATERIAL
    3.3 ZIGZAG CHANNEL
        3.3.1 Meshing
        3.3.2 FLUENT Setup
    3.4 WAVY CHANNEL
        3.4.1 Meshing
        3.4.2 Fluent Setup
    3.5 AIRFOIL FIN CHANNEL
        3.5.1 Meshing
        3.5.2 FLUENT Setup
    3.6 RESULTS
CHAPTER 4 MICROTUBE HEAT EXCHANGER:MODELLING,SIMULATION AND RESULTS
    4.1 GEOMETRICAL MODELLING
    4.2 MESHING
        4.2.1 Mesh Quality
    4.3 FLUENT SETUP
        4.3.1 Fluid Domain Setup
        4.3.2 Solid Domain Setup
    4.4 RESULTS
CHAPTER 5 CONCLUSION AND FUTURE RECOMMENDATIONS
    5.1 CONCLUSION
    5.2 FUTURE RECOMMENDATIONS
REFERENCES
PUBLICATIONS
ACKNOWLEDGEMENT



本文編號：3095272