同轴套管式换热器动态换热模型及其敏感性分析研究

发布时间：2021-03-25 06:47

　　经济的飞速发展,对能源的需求也持续增长,能源紧缺是世界共同关心的问题。换热器在工业生产中占有重要地位,因此开发、利用和优化高性能的换热器对解决能源紧缺问题有重要意义。同轴套管式换热器作为一种新型换热元件,在普通套管式换热器的基础上增加了螺纹和螺旋两个结构特征,减少占地面积的同时提高了换热效率,在制冷空调行业中得到了广泛应用。本文针对同轴套管式换热器进行了以下研究:首先,建立同轴套管式换热器的稳态和动态数值换热模型,即分别对内管流体、环管流体以及管壁的控制方程进行离散求解,其中制冷剂采用反映两相流体间速度滑移的近分相流模型,对于同轴套管式换热器流动和换热关联式的处理,本文在水平光滑管经验关联式的基础上综合考虑波纹和螺旋结构的影响,分别应用线性叠加方法和调和平均叠加方法估算同轴套管式换热器的摩擦因子和换热系数。其次,为验证该数值换热模型的准确性,引用Ndiaye的实验数据,分别对蒸发模式和冷凝模式下的稳态工况以及压缩机启动阶段换热器进口制冷剂流量变化的动态工况进行了验证。结果表明:稳态工况下,近分相流换热模型能够准确预测换热器的出口参数,且模型采用调和平均叠加方法与线性叠加方法的计算结果差... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

同轴套管式换热器外观示意图

蒸发模式下进出口制冷剂压力随时间变化

蒸发模式下进出口制冷剂焓值随时间变化

【参考文献】：
期刊论文
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[2]地理管换热器换热性能影响因素敏感性分析[J]. 宫树娟.  制冷与空调(四川). 2017(04)
[3]空调系统的一种集总参数模型[J]. 褚睿,杨渊晋,王良璧.  甘肃科学学报. 2016(03)
[4]结构参数对微通道换热器内流体分配均匀性的敏感性分析[J]. 袁培,孙冰,吕彦力,李丹.  轻工学报. 2016(03)
[5]CO2冷风机蒸发段换热结构的敏感性分析[J]. 周智勇,邸倩倩,刘斌,王清伟,蔡景辉.  低温与超导. 2015(09)
[6]螺旋折流板换热器结构参数多目标优化的数值模拟[J]. 王斯民,王萌萌,顾昕,简冠平,文键.  西安交通大学学报. 2015(11)
[7]基于正交试验法的邓肯-张E-B模型参数敏感性分析研究[J]. 李炎隆,李守义,丁占峰,涂幸.  水利学报. 2013(07)
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[9]盘旋螺旋槽管强化传热研究[J]. 王文昊,崔晓钰,王晓占.  工程热物理学报. 2012(12)
[10]基于HTRI的螺旋折流板换热器最佳螺旋角研究[J]. 林玉娟,刘丹,杨晓波,李雷明.  科学技术与工程. 2012(05)

博士论文
[1]基于仿真的制冷系统稳健设计方法研究[D]. 杨亮.上海交通大学 2012

硕士论文
[1]微通道分离式热管性能实验及模拟研究[D]. 吴亚凝.湖南大学 2016
[2]外凸式螺旋波纹管流动与传热特性的数值模拟研究[D]. 张晓燕.哈尔滨工业大学 2013
[3]蒸发器动态特性研究[D]. 张永发.天津大学 2007



本文编号：3099237