管殼式換熱器擁有良好的環(huán)境適應(yīng)性,耐壓耐高溫性能可靠、換熱效率高等特點(diǎn),在電站汽輪機(jī)組中擁有廣泛應(yīng)用。在換熱器工作過程中,換熱管道要不連續(xù)受流體流場(chǎng)以及由于溫差引起的熱應(yīng)力作用,同時(shí)由于換熱管與管板接配的特殊性,導(dǎo)致管道與管板接配處極易產(chǎn)生破裂失效,是換熱器系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)較薄弱的零件之一。因此研究換熱器流溫場(chǎng)對(duì)管道力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)壽命的影響有著重要意義。本文是以國(guó)產(chǎn)某核電汽輪機(jī)組低壓給水加熱器作為研究對(duì)象開展的,分析流體在換熱器內(nèi)運(yùn)動(dòng)特性以及熱流固耦對(duì)換熱管道力學(xué)性能的影響。換熱器數(shù)值建模是根據(jù)工況參數(shù)及邊界條件在ANSYS Workbench平臺(tái)上建立的,為了獲得擁有獨(dú)立解的網(wǎng)格方案,對(duì)不同的網(wǎng)格劃分方法進(jìn)行了對(duì)比分析。獲得了換熱器管程、殼程流場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及壓力分布情況,實(shí)現(xiàn)了折流板對(duì)氣體擾流作用數(shù)值模擬,并對(duì)折流板背流側(cè)結(jié)垢原因從流體相對(duì)速度的方面進(jìn)行原因分析。通過將數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果與理論值對(duì)比,證明該模型及軟件計(jì)算方法的準(zhǔn)確性并討論了蒸汽與冷水速度對(duì)換熱器換熱性能的影響。為了獲得換熱器模型穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)溫度場(chǎng),將流場(chǎng)中的流體溫度加載到換熱器固體表面,進(jìn)而分析熱穩(wěn)態(tài)情況下溫度在管壁間的分布情...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1管殼式換熱器結(jié)構(gòu)示意圖

圖1.1管殼式換熱器結(jié)構(gòu)示意圖介紹表面換熱器分類及其在國(guó)內(nèi)外工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)展現(xiàn)狀。管殼體、折流板、水室、換熱管和支座組成。在工程上將殼體

圖2.1換熱器幾何模型示意圖

第2章?lián)Q熱器流場(chǎng)數(shù)值建模13圖2.1為用DesignModeler對(duì)換熱器的建模模型，模型隱藏殼體以便觀察低壓加熱器內(nèi)部情況。由圖2.2可以看出換熱器內(nèi)部構(gòu)造較為復(fù)雜，換熱管道為薄壁管并不利于網(wǎng)格劃分。由于實(shí)際產(chǎn)品尺寸過大，實(shí)際生產(chǎn)中較易發(fā)生管道破裂的位置為管道....

圖2.2換熱器簡(jiǎn)化模型示意圖

13圖2.2換熱器簡(jiǎn)化模型示意圖

圖2.3自動(dòng)劃分網(wǎng)格

2.4.1網(wǎng)格裝配法劃分本研究選擇ANSYS自帶的ICEMCFD模塊進(jìn)行網(wǎng)格劃分，選擇自動(dòng)畫網(wǎng)格的方法進(jìn)行試畫。網(wǎng)格圖及對(duì)稱面網(wǎng)格劃分如圖2.3網(wǎng)格質(zhì)量如圖2.4所示。圖2.3自動(dòng)劃分網(wǎng)格由圖2.5可以看出ICEM自動(dòng)劃分網(wǎng)格質(zhì)量不好網(wǎng)格分布不均勻，....

本文編號(hào)：3930812