分集水器阻力特性的实验研究

发布时间：2017-03-26 11:14

  本文关键词：分集水器阻力特性的实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为了弥补水利不平衡带来的冷热不均问题,常常采用“大流量、小温差”的运行方式,这种方式虽然能自动消除系统的冷热不均现象,但这是一种大投入、高能耗、低产出的落后方式,它不仅造成热量的浪费,还造成电量的浪费。这样的运行方式既不节能,也不符合我们现代对能源可持续发展的要求,所以要想解决水力不平衡问题,就要从根本入手,找到水力不平衡产生的原因,分析造成水力失调问题的关键因素:流量、压力分配的规律及原因。本文对分集水器及其并联管路系统的研究采用以实验为主、数值模拟与理论研究为辅的方法,通过对分集水器各支管流量的调节发现,分集水器并联支管中末端支管流量占整个并联管路系统流量的比重较大;应用Fluent模拟软件对分水器及并联管路内的流体流动进行模拟计算,分别研究了入口流速、主管直径、管间距及支管数量等因素对并联管路流量分配均匀性的影响,结果表明:流量分配的均匀性随入口流速的增加、主管管径的减小、管间距的减小和支管数量的增加而降低,究其原因是并联管路进出口压差不平衡造成的;通过对辐射地板采暖系统水力工况的分析计算可以得知,当实际流量达到某一值后,调节流量对地板表面散热量和室内温度的影响不明显;管道进出口温差随管长的增加而减小,随入口流速的增加而减小。
【关键词】：分集水器 阻力特性 流量分配 水力工况 数值模拟
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU832
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 多分支并联管路的国内外研究现状11-13
• 1.2.1 多分支并联管路流动特性的国外研究现状11-12
• 1.2.2 多分支并联管路流动特性的国内研究现状12-13
• 1.3 地板辐射采暖13-14
• 1.4 水力失调与水力稳定性的概述14-17
• 1.4.1 水力失调14-16
• 1.4.2 水利稳定性16-17
• 1.5 分集水器概述17-19
• 1.5.1 分集水器的应用范围17-18
• 1.5.2 分集水器的分类18-19
• 1.6 本文研究的主要内容19-20
• 第二章 分集水器流动特性的理论分析20-30
• 2.1 离散模型的建立20-23
• 2.1.1 支管处分集水器主管的动量方程20-21
• 2.1.2 支管间分集水器主管的动量方程21
• 2.1.3 支管伯努利方程21-22
• 2.1.4 连续性方程22-23
• 2.1.5 边界条件23
• 2.2 分集水器的阻力23-29
• 2.2.1 三通局部阻力24-25
• 2.2.2 局部阻力之间的干扰25-26
• 2.2.3 分集水器的阻力26-29
• 2.3 本章小结29-30
• 第三章 分集水器阻力特性实验30-46
• 3.1 实验介绍30-36
• 3.1.1 供热系统31-32
• 3.1.2 换热系统32-33
• 3.1.3 实验用分集水器并联管路系统33-35
• 3.1.4 测量系统35-36
• 3.2 实验方案36-38
• 3.2.1 实验内容36-37
• 3.2.2 实验步骤及注意事项37
• 3.2.3 实验误差分析37-38
• 3.3 数据处理38-44
• 3.3.1 流量改变工况分析40-44
• 3.4 本章小结44-46
• 第四章 分集水器阻力特性的数值模拟46-70
• 4.1 CFD基本理论46-53
• 4.1.1 基本思想47-49
• 4.1.2 流体流动基本特征49
• 4.1.3 湍流模型49
• 4.1.4 流体流动的控制方程49-50
• 4.1.5 离散格式的选择50-51
• 4.1.6 边界条件和初始条件51-53
• 4.1.7 计算流体力学的求解过程53
• 4.2 分集水器的数学模型53-55
• 4.2.1 几何模型53-54
• 4.2.2 控制方程及离散格式54-55
• 4.2.3 边界条件55
• 4.3 模拟结果与分析55-67
• 4.3.1 不同入口流速对分水器分配特性的影响55-60
• 4.3.2 不同主管管径对分水器分配特性的影响60-62
• 4.3.3 支管数量对分水器分配特性的影响62-63
• 4.3.4 支管间距对分水器分配特性的影响63-65
• 4.3.5 分集水器并联管路系统的模拟65-67
• 4.4 流量分配不均匀性分析67-69
• 4.5 模拟结果与实验结果的对比69
• 4.6 本章小结69-70
• 第五章 地板辐射采暖系统的水力工况分析70-80
• 5.1 基本公式的推导70-72
• 5.2 相对流量比与地板表面散热量的关系72-73
• 5.3 相对流量比与室内温度的关系73-74
• 5.4 不同管长的进出口温差74-78
• 5.5 本章小结78-80
• 结论与展望80-82
• 致谢82-83
• 参考文献83-86
• 作者简介86
• 攻读硕士期间研究成果86-87

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王晓智;耿艳峰;华陈权;张晶;叶露;;基于槽式孔板和旋进漩涡流量计的湿气计量研究[J];中国海上油气;2013年03期

2 宗海龙;尹倩;;浅析空调系统水系统水力的平衡调节问题[J];民营科技;2011年05期

3 ;论光电建筑在新能源产业革命中的作用——姚兵同志在第八届中国国际门窗幕墙博览会光电建筑应用讲座上的讲话[J];中国建筑金属结构;2010年12期

4 张润来;方一红;;并联管组模型流动均匀性分析[J];天津科技大学学报;2007年02期

5 张建国;;电热液体地面辐射供暖系统[J];建设科技;2007年02期

6 朱玉琴;;并联管组流量分配规律的研究[J];节能;2006年02期

7 钟贤和;张力;伍成波;;较大流量多支管流量分配实验与数值模拟[J];重庆大学学报(自然科学版);2006年01期

8 王恩禄,张海燕,罗永浩,田子平;电站锅炉分配集箱静压分布参数的确定[J];上海交通大学学报;2004年07期

9 周国兵 ,张于峰 ,田琦 ,李新禹;变流量间接供热系统的调节[J];暖通空调;2004年07期

10 卜江华,胡明辅,朱孝钦;并联管组系统中的流体流量分布研究[J];昆明理工大学学报(理工版);2003年05期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 庞力平;气液两相流联箱中流量分配的理论和实验研究[D];华北电力大学（北京）;2010年

2 冯小平;上海世博园区域供冷系统管网优化设计研究[D];同济大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 祝侃;降低供热系统能源品位损失的分析与研究[D];清华大学;2014年

2 何嘉;多分支并联管道流量分配机理及算法的数值研究[D];兰州交通大学;2014年

3 万丽霞;分散式空调冷凝水集中回收与节能利用研究[D];南华大学;2012年

4 郭曹虹;弯管阻力损失的理论及实验研究[D];华东理工大学;2012年

5 缪斌;并联管组流量分配的模拟计算和试验研究[D];西安石油大学;2011年

6 梁博;热计量条件下集中供热管网水力工况分析[D];河北工程大学;2011年

7 孙琳;圆管突扩（缩）局部阻力试验及流场数值模拟[D];东北农业大学;2010年

8 王彪;空调通风管道的阻力性能研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

9 陈磊;弯头耦合三通降阻PIV实验及CFD研究[D];西安建筑科技大学;2009年

10 卢丽冰;大庆石化总厂供热管网改造研究[D];大庆石油学院;2008年

  本文关键词：分集水器阻力特性的实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：268727