【摘要】：能源是經(jīng)濟(jì)增長和發(fā)展的基本動(dòng)力，然而隨著不可再生能源的過度開采和使用，能源危機(jī)和日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題擺在了世界各國面前。生物質(zhì)作為一種可再生能源，對其開發(fā)和利用已經(jīng)受到越來越多的關(guān)注。以生物質(zhì)能源為燃料的鍋爐叫生物質(zhì)鍋爐，在運(yùn)行過程中排煙的排煙溫度一般在200℃以上，排煙熱損失在鍋爐熱損失中大約占到5%-8%左右，對這部分余熱的回收能有效的提高能源利用率，是節(jié)能的重要部分。 翅片管換熱器因其具有耐高溫性、耐腐蝕性以及容易除垢性等優(yōu)良的換熱性能，成為了余熱回收中的常用類型換熱器。本文對某生物質(zhì)鍋爐煙氣余熱回收圓形翅片管換熱器傳熱參數(shù)進(jìn)行了測試分析建立了翅片管換熱器殼程側(cè)煙氣流動(dòng)的三維模型，利用翅片管換熱器的周期性和對稱性模擬了翅片管換熱器殼程側(cè)煙氣的流動(dòng)過程與傳熱特性，得出溫度、速度和壓力場，并與實(shí)測數(shù)據(jù)相比較。 在此基礎(chǔ)上分析了煙氣進(jìn)口速度、翅片高度和翅片間距對換熱過程的影響，具體包括： （1）煙氣進(jìn)口速度、翅片間距和翅片高度三個(gè)影響因素中，煙氣進(jìn)口速度對換熱的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它兩個(gè)因素，而翅片間距的影響次之，翅片高度對換熱的影響較小。 （2）只改變煙氣進(jìn)口速度時(shí)，得到隨著進(jìn)口煙氣速度由2.6m/s增大到6.6m/s，殼程側(cè)的以最小截面處煙氣速度計(jì)算的Re數(shù)從10176上升到25207，平均換熱系數(shù)變大，但流動(dòng)過程的壓降由248Pa增加到1407Pa，說明增大進(jìn)口速度能提高換熱效率同時(shí)也帶來了能耗的增大；改變翅片間距時(shí)，翅片間距變小則使得翅片管換熱器的換熱性能增強(qiáng)；單單改變翅片管高度，得出翅片高度對換熱性能的影響并非單調(diào)，其影響和翅片間距有關(guān)。 （3）通過三參數(shù)三水平三參數(shù)全部實(shí)驗(yàn)?zāi)M，可以得到在同一速度水平下，翅片間距和翅片高度比s/hf=0.4時(shí)，換熱器的殼程側(cè)換熱系數(shù)達(dá)到最佳，說明這樣的結(jié)構(gòu)有利于傳熱的進(jìn)行，同時(shí)還得到當(dāng)速度Vin=6.6m/s，換熱器的平均換熱系數(shù)為138.75W/m~2K，達(dá)到最大值。 （4）為研究翅片類型對換熱過程的影響，本文通過在不同進(jìn)口流速下整體板狀翅片和圓形翅片的模擬對比，得出整體板狀翅片管換熱器在煙氣進(jìn)口速度為4.6m/s的工況下，換熱系數(shù)K為100.42W/m~2K，小于圓形翅片管換熱器，且流動(dòng)阻力系數(shù)f為0.1125，相對于圓形翅片管要大，說明整體板狀翅片管換熱器阻力損失較大。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TK6
【圖文】：

源危機(jī)和日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題擺在了世界各國面前。近幾年來利用可再生資源作為一種能源從而代替以往的化石原料引起了世界各國的注意力。所謂的是一般的農(nóng)業(yè)作物殘留部分。用生物質(zhì)能源代替原先的化石燃料可以為環(huán)境的濟(jì)的發(fā)展帶來巨大的利益。因此，對生物質(zhì)的利用和開發(fā)已經(jīng)成為各個(gè)國在能展過程中不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)。在發(fā)達(dá)國家中，關(guān)于生物質(zhì)資源的利用技術(shù)研被定為國家優(yōu)先發(fā)展項(xiàng)目[2]。國是世界上人口最多的國家，農(nóng)業(yè)也必將是中國大力發(fā)展的一個(gè)行業(yè)，因此每將產(chǎn)生大量的農(nóng)林業(yè)生物質(zhì)資源。而在近幾年中國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展過程中，可持在了極其重要的位置，改變傳統(tǒng)的能源生產(chǎn)和消費(fèi)方式，開發(fā)低污染、可再生[4]成為了可持續(xù)發(fā)展重要的領(lǐng)域。眾所周知，農(nóng)林業(yè)作物在生長過程中，吸收 CO2，而在燃燒過程中消耗氧氣釋放 CO2的量等同于在生長過程中吸收的量，因此2總量上實(shí)現(xiàn)了零排放，去除了產(chǎn)生溫室效應(yīng)的根源。同時(shí)在與化石原料相比，含的灰少，含 N、S 也少，排放的 SO2和 NOx遠(yuǎn)小于化石燃料[5]。

不同翅片形式翅片管示意圖

認(rèn)為翅片管各個(gè)部分的換熱系數(shù)是相溫度也是恒定的，并充分考慮翅片的存在增,1ln o s fo oi f f fd rA A d A A （1-8）準(zhǔn)的翅片管傳熱系數(shù)，W/(2m ℃)；及為基準(zhǔn)的管內(nèi)側(cè)換熱系數(shù)，W/( ℃)；； ；圖 1-5 單層翅片壁面

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2767586