等壁温加热工况污水管内流动与换热特性试验研究

发布时间：2020-06-02 20:27

【摘要】：能源短缺与环境污染问题日趋严重,污水源热泵技术的推广应用普遍被业界看好。然而在污水源热泵系统实际运行中,污垢在管路和换热器中沉积严重,导致污水流量减少、换热管内对流换热系数降低,甚至出现了不节能的情况。污垢生长问题阻碍了污水源热泵技术的应用推广,对换热管内污垢生长的研究有利于揭示污水管内流动与换热规律、完善污水源热泵系统的设计,从而推动这项绿色节能技术的发展。首先,为了解决污水源热泵系统中污水基本物性参数取值难度大、缺乏统一科学的取值标准的问题,本文全面系统的分析了沈阳市各处原生污水的密度、污垢质量浓度、导热系数、比热、黏度等基本物性参数,及其随温度变化规律;概述了地理位置、建筑功能和污水泵站运行方式对污水物性的作用规律。为污水源热泵研究中污水物性参数取值、污水源热泵建设选址提供了参考。其次,为了研究污水换热管内污垢生长对于污水流动和换热特性的影响,本文根据污垢热阻法和压差法建立了污水源热泵冷凝工况下换热管内污垢生长实验台,并对实验台进行了热平衡性、可靠性验证和误差分析。第三,以原生污水为流动介质,以管内污垢为研究对象,本文利用搭建的换热管内污垢生长实验台监测了管内污垢在不同流速下的生长情况。对污垢的增长速度、趋势和峰值进行了研究,分析了污垢生长对于换热管内流动沿程阻力系数的影响,研究了换热器换热效率的变化,针对不同流速下的换热管内污垢生长建立了污垢积聚预测模型。本文对原生污水基本物性参数及换热管内污垢生长特性进行研究分析,为揭示污水管内流动与换热规律、完善污水源热泵系统的设计提供了参考。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU83

【参考文献】

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本文编号：2693724