翅片管換熱器以其換熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用于化工、建筑、空調(diào)等各個(gè)領(lǐng)域。研究人員常常通過(guò)改變翅片管換熱器的基管形狀、管排數(shù)、翅片間距、翅片厚度、翅片形狀及增加擾流器等方法,增加換熱系數(shù)較小流域的擾動(dòng),減小翅片側(cè)邊界層厚度,進(jìn)而提高整體的換熱性能,達(dá)到強(qiáng)化換熱的目的。本文針對(duì)主要應(yīng)用于空調(diào)末端的干式風(fēng)機(jī)盤管中的翅片管換熱器,利用ICEM CFD軟件建立多層翅片模型,對(duì)管內(nèi)的換熱及流阻特性進(jìn)行分析。首先,通過(guò)建立單層的圓形、矩形和正方形翅片換熱模型,對(duì)其空氣側(cè)的換熱及流阻進(jìn)行分析,選擇出換熱效果最優(yōu)的翅片應(yīng)用到多層翅片模型中。其次將建立好的模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分,使得網(wǎng)格質(zhì)量保持在0.6以上,同時(shí)對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證,確定出合理的網(wǎng)格數(shù)量。然后將確定好的網(wǎng)格模型導(dǎo)入到Fluent計(jì)算器中,設(shè)定好相應(yīng)的邊界條件,并選用SIMPLE算法,通過(guò)殘差收斂準(zhǔn)則判定數(shù)值計(jì)算結(jié)果是否收斂。通過(guò)對(duì)數(shù)值計(jì)算結(jié)果的處理及分析,可以得出:在相同翅片表面積條件下,圓形、矩形和正方形翅片的換熱量相差不大,但矩形翅片的進(jìn)出口壓降比圓形和正方形翅片低,矩形翅片的綜合換熱性能優(yōu)于其他兩種翅片形式;在... 

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 翅片管換熱器的介紹
    1.3 翅片管換熱器國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.3.1 翅片管換熱器國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展
        1.3.2 翅片管換熱器國(guó)外研究進(jìn)展
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
2 翅片管換熱器模型的建立
    2.1 計(jì)算流體力學(xué)簡(jiǎn)述
    2.2 幾何模型建立
        2.2.1 多層翅片幾何模型
        2.2.2 單層翅片不同結(jié)構(gòu)幾何模型
    2.3 網(wǎng)格劃分
        2.3.1 網(wǎng)格的分類
        2.3.2 網(wǎng)格的生成
    2.4 基本假設(shè)及控制方程
        2.4.1 基本假設(shè)
        2.4.2 控制方程
    2.5 邊界條件與收斂準(zhǔn)則
        2.5.1 邊界條件
        2.5.2 收斂準(zhǔn)則
    2.6 數(shù)值計(jì)算方法
        2.6.1 離散方法的選擇
        2.6.2 算法的選擇
    2.7 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
    2.8 數(shù)據(jù)處理方法
    2.9 本章小結(jié)
3 換熱器翅片結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果及分析
    3.1 空氣流速對(duì)不同翅片結(jié)構(gòu)的換熱及流阻特性分析
        3.1.1 空氣流速對(duì)換熱量的影響分析
        3.1.2 空氣流速對(duì)壓降的影響分析
        3.1.3 空氣流速對(duì)換熱因子的影響分析
        3.1.4 空氣流速對(duì)阻力系數(shù)的影響分析
        3.1.5 空氣流速對(duì)綜合性能的影響分析
    3.2 不同翅片結(jié)構(gòu)換熱器溫度及速度分布特性
        3.2.1 氣體流域中心面處分布特性
        3.2.2 翅片表面處分布特性
        3.2.3 翅片中心面處分布特性
    3.3 本章小結(jié)
4 換熱器管內(nèi)參數(shù)優(yōu)化結(jié)果及分析
    4.1 水流速對(duì)管內(nèi)換熱及流阻特性分析
        4.1.1 水流速對(duì)換熱量的影響分析
        4.1.2 水流速對(duì)壓降的影響分析
        4.1.3 水流速對(duì)換熱因子的影響分析
        4.1.4 水流速對(duì)阻力系數(shù)的影響分析
        4.1.5 水流速對(duì)綜合性能的影響分析
    4.2 水溫度對(duì)管內(nèi)換熱及流阻特性分析
        4.2.1 水溫度對(duì)換熱量的影響分析
        4.2.2 水溫度對(duì)壓降的影響分析
        4.2.3 水溫度對(duì)換熱因子的影響分析
        4.2.4 水溫度對(duì)阻力系數(shù)的影響分析
        4.2.5 水溫度對(duì)綜合性能的影響分析
    4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    5.3 后續(xù)研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄 :攻讀碩士期間所獲成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]一種新型雙梯形百葉窗翅片換熱器的性能模擬研究[J]. 周光輝,劉盼盼,楊鳳葉,李海軍,常桂銘,禹佩利,時(shí)帥領(lǐng).  低溫與超導(dǎo). 2019(05)
[3]《BP世界能源展望》2019年中文版發(fā)布[J]. 盧凱瑞.  中國(guó)石油石化. 2019(08)
[4]平直翅片管式換熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化[J]. 費(fèi)繼友,田士博,王楓,李花.  大連交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[5]十三五規(guī)劃"節(jié)能減排"目標(biāo)實(shí)現(xiàn)路徑研究[J]. 韓中合,祁超,劉明浩.  干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2018(03)
[6]矩形翅片橢圓管換熱器熵產(chǎn)分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 趙蘭萍,顧夕濤,王仁杰,楊志剛.  熱科學(xué)與技術(shù). 2017(04)
[7]非對(duì)稱翅片管換熱器傳熱和阻力特性的數(shù)值分析[J]. 任志文,馬挺,曾敏,王秋旺.  動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[8]翅片管換熱器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 楊文靜,王赫,叢培武,周新宇,徐躍明.  金屬熱處理. 2017(04)
[9]開(kāi)縫翅片管換熱器表面積塵與壓降特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 唐家俊,詹飛龍,胡海濤,丁國(guó)良,莊大偉.  制冷學(xué)報(bào). 2016(06)
[10]翅片結(jié)構(gòu)對(duì)雙向開(kāi)縫翅片管換熱器性能的影響[J]. 屠琦瑯,袁益超,胡曉紅.  化工學(xué)報(bào). 2016(11)

碩士論文
[1]全開(kāi)縫式錯(cuò)排翅片管換熱器性能數(shù)值模擬[D]. 王帥琪.中原工學(xué)院 2019
[2]圓管管翅式換熱器管間距優(yōu)化研究[D]. 劉小魯.蘭州交通大學(xué) 2016
[3]翅片管換熱器空氣側(cè)換熱及壓降性能的實(shí)驗(yàn)分析研究[D]. 蔣治民.上海交通大學(xué) 2015
[4]波紋翅片管換熱器空氣側(cè)傳熱與流動(dòng)特性的數(shù)值研究[D]. 李鳳梅.大連理工大學(xué) 2013
[5]不同進(jìn)風(fēng)條件下翅片管換熱器的實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值分析[D]. 陳萍.上海交通大學(xué) 2011
[6]翅片管換熱器傳熱特性的數(shù)值模擬研究[D]. 羅亮.中南大學(xué) 2010
[7]銅管鋁翅片對(duì)流散熱器結(jié)構(gòu)型式優(yōu)化的研究[D]. 翁運(yùn)飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3665486