圓形板殼式換熱器不僅有體積緊湊,換熱高效的優(yōu)點(diǎn),而且承壓能力明顯強(qiáng)于方形板式換熱器,能夠承受6MPa的高壓,將其應(yīng)用于滑油冷卻器具有較好的前景。本文采用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬的手段對其流動(dòng)與換熱特性進(jìn)行研究。通過實(shí)驗(yàn)對圓形板殼式滑油冷卻器和方形板式滑油冷卻器的流動(dòng)以及換熱性能進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在多流程的圓形板殼式滑油冷卻器中,粘度隨溫度降低而增加,使得前一流程的傳熱和壓降特性都優(yōu)于后一流程;在相同的壓降下,圓形板殼式滑油冷卻器的單位體積換熱量約為方形板式的1.3～1.4倍,具有較好的綜合性能。此外,本文針對這兩種板式滑油冷卻器的兩側(cè)對流換熱系數(shù)難以采用現(xiàn)有分離法分離的情況,提出了一種新的對流系數(shù)分離法——線性約束分離法,分離出的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式誤差小于5%�？紤]到實(shí)驗(yàn)成本過高,本文采用CFD數(shù)值模擬手段研究圓形波紋板的結(jié)構(gòu)參數(shù)和流程結(jié)構(gòu)對流動(dòng)與換熱的影響。發(fā)現(xiàn)對于圓形的波紋板,當(dāng)波紋夾角β從15°增加到60°,換熱能力和壓降都會(huì)增加,當(dāng)波紋夾角β超過60°時(shí),換熱能力基本不變,壓降仍然增加;波紋節(jié)高比P/H增加,換熱能力與壓降同時(shí)增加。這兩點(diǎn)與已有的方形波紋板的研究結(jié)果一致。但也發(fā)現(xiàn)幾點(diǎn)不同之... 

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 滑油冷卻器的強(qiáng)化換熱技術(shù)
    1.3 板式換熱器研究現(xiàn)狀
        1.3.1 板式換熱器實(shí)驗(yàn)研究
        1.3.2 板式換熱器的數(shù)值研究
    1.4 本文研究內(nèi)容及難點(diǎn)
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 難點(diǎn)
    1.5 本章小結(jié)
第2章 實(shí)驗(yàn)裝置和結(jié)果分析
    2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        2.1.1 潤滑油系統(tǒng)
        2.1.2 冷卻水系統(tǒng)
        2.1.3 加熱及溫度控制系統(tǒng)
        2.1.4 數(shù)據(jù)測量與采集系統(tǒng)
    2.2 實(shí)驗(yàn)元件
        2.2.1 釬焊式板式滑油冷卻器
        2.2.2 圓形板殼式滑油冷卻器
    2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測量
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)操作步驟
    2.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法
        2.4.1 換熱量的計(jì)算
        2.4.2 當(dāng)量直徑的計(jì)算
        2.4.3 總傳熱系數(shù)的計(jì)算
        2.4.4 流體在板間通道內(nèi)流速的計(jì)算
        2.4.5 摩擦阻力系數(shù)的計(jì)算
        2.4.6 對流系數(shù)分離法
    2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        2.5.1 圓形板殼式滑油冷卻器的性能研究
        2.5.2 板式換熱器與圓形板殼式換熱器的性能比較
    2.6 本章小結(jié)
第3章 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)和方法
    3.1 計(jì)算流體力學(xué)簡介
        3.1.1 數(shù)值模擬方法
        3.1.2 計(jì)算流體力學(xué)的求解過程
    3.2 FLUENT簡介[55]
        3.2.1 湍流模型
        3.2.2 近壁面處理
        3.2.3 多孔介質(zhì)模型
        3.2.4 用戶自定義函數(shù)UDF
    3.3 數(shù)值計(jì)算方法
        3.3.1 幾何模型
        3.3.2 邊界條件和計(jì)算方法
        3.3.3 網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證
        3.3.4 波紋板參數(shù)
        3.3.5 潤滑油物性參數(shù)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析
    4.1 評價(jià)參數(shù)
    4.2 數(shù)值計(jì)算結(jié)果的驗(yàn)證
        4.2.1 驗(yàn)證方案
        4.2.2 結(jié)果驗(yàn)證
    4.3 單流道流動(dòng)與傳熱特性的數(shù)值研究
        4.3.1 波紋夾角的影響
        4.3.2 波紋節(jié)高比的影響
        4.3.3 波紋類型的影響
    4.4 單流程流動(dòng)特性的數(shù)值研究
        4.4.1 不同流程結(jié)構(gòu)的影響
        4.4.2 Re的影響
        4.4.3 并聯(lián)流道數(shù)的影響
    4.5 多流程流動(dòng)特性的數(shù)值研究
        4.5.1 流程數(shù)的影響
        4.5.2 總流道數(shù)的影響
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號(hào)：3701987