一种新型钢制异形管散热器热工性能优化
发布时间：2022-12-10 13:06
本文以优化一种新型钢制异形管散热器为目的,分别从钢制散热器的发展历史、行业现状、理论计算、实验测试、数据模拟等对其做了详尽分析,确认对该种散热器所做的研究工作具有一定的社会价值和经济效益。绪论中对散热器供暖行业的发展、现状等作了相应介绍,通过对比分析各类管材、管形确认新型钢制异形管散热器设计符合我国现行《居住建筑节能设计规范》规定;理论计算中首先以单根异形钢管为研究对象,通过定性分析以及理论推导,明确了管内热水与室内空气换热关系式,并指出了散热器异形单管外形尺寸对管内受迫对流换热系数以及外表面自然对流换热系数均具有较大影响;但由于单管理论计算时忽略了很多影响实际散热量的因素,因此本文又以双柱异形管散热器为研究对象,利用分坐标的方式将管外对流换热拆分为横坐标绕流换热以及纵坐标自然对流换热。经分析,散热器单管外形尺寸在限定条件下仍是散热器换热的主要影响因素,因此本文在参考外掠圆管层流换热的基础上提出了一种新的横向绕流异形管束层流换热努谢尔特数计算方法:Nux=C×Refn×Pr1/3×（1+（s/b））...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 散热器的发展历史
1.1.2 我国铁矿资源及钢铁行业发展现状
1.1.3 各类材质散热器对比分析
1.2 散热器的设计要求
1.2.1 散热器工作压力方面的要求
1.2.2 散热器热工性能方面的要求
1.2.3 散热器热经济性能的要求
1.2.4 散热器施工安装方面的要求
1.2.5 散热器使用寿命方面的要求
1.3 课题研究的市场背景及意义
1.3.1 课题研究的市场背景
1.3.2 课题研究的意义
1.4 设计研究的主要工作
1.5 本章小结
第二章 新型钢制异形管散热器的数值理论计算与分析
2.1 新型钢制异形管散热器的结构模型及其特点
2.2 新型钢制异形管散热器的基本传热分析
2.3 单根散热器异形管散热量的理论计算
2.3.1 散热器单根钢管截面对流换热模型建立
2.3.2 散热器单根钢管换热数学模型的建立
2.4 多柱散热器异形管散热量理论计算
2.4.1 散热器管道截面对流换热模型建立
2.4.2 多柱散热器异形管对流换热数学模型建立
2.4.3 多柱散热器钢管截面辐射换热数学模型建立
2.4.4 散热器片头数学模型的建立
2.5 散热器定性参数
2.6 金属热强度的理论计算
2.7 本章小结
第三章 新型钢制异形散热器的实验测试
3.1 实验介绍
3.1.1 样品选取
3.1.2 散热器样本准备与安装技术要求
3.1.3 实验装置
3.1.4 实验方法
3.1.5 进行试验
3.1.6 数据整理
3.2 对实验测试结果的处理
3.3 实验误差分析
3.3.1 影响实验误差的因素
3.3.2 综合误差分析
3.4 本章小结
第四章 新型钢制异形管散热器的ansys模拟分析
4.1 将参数录入几何数据文件
4.2 网格设置与导入Fluent平台
4.3 结果处理
4.4 本章小结
第5章 数据整理及分析
5.1 模拟值与实验值对比分析
5.1.1 模拟值与实验值对比
5.1.2 模拟值与实验值两者相差影响因素分析
5.2 散热量变化分析及理论计算修正因子求解
5.2.1 散热量变化分析
5.2.2 理论计算修正因子求解、分析
5.2.3 钢制异形管散热器散热量及金属热强度区域变化范围内求解
5.3 图形分析及结论探讨
5.4 本章小结
第六章 结论及展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢铁件磷化-氧化复合处理工艺及膜层性能[J]. 陈治良,瞿章林. 电镀与涂饰. 2018(03)
[2]浅谈牺牲阳极保护法在钢管桩防腐中的应用[J]. 张荣,蒋旖旎. 科技展望. 2016(16)
[3]住宅上供下回单管串联供暖系统潜在的隐患及解决途径[J]. 沈红芳. 内江科技. 2015(05)
[4]中欧散热器市场分析[J]. 张尧舜. 中国建筑金属结构. 2015(03)
[5]石油套管螺纹表面处理磷化成膜机理与优化[J]. 王璟,张琢晶. 包钢科技. 2015(01)
[6]基于烟囱效应的太阳花型散热器的优化设计[J]. 王金亮,叶仁广. 机电信息. 2014(21)
[7]添加缓蚀剂法控制海上油气田硫化氢腐蚀研究——以南海W10-3/W11-4油田为例[J]. 杨波. 石油天然气学报. 2013(05)
[8]不同钢种导热系数随温度变化规律的研究[J]. 蒙玉勇,王建军,周俐,王向红. 钢铁钒钛. 2013(03)
[9]钢的氧化处理应用研究[J]. 林宇波. 中国新技术新产品. 2012(22)
[10]流量变化对散热器散热量影响的研究[J]. 李美芹,张双喜,许冬梅,刘翠娜. 暖通空调. 2010(12)
博士论文
[1]二维稳态传热系统的模糊反演及其应用[D]. 朱丽娜.重庆大学 2011
硕士论文
[1]陆梁油田生产系统腐蚀规律实验研究及腐蚀速率预测技术[D]. 于倩秀.西南石油大学 2006
本文编号：3716801
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 散热器的发展历史
1.1.2 我国铁矿资源及钢铁行业发展现状
1.1.3 各类材质散热器对比分析
1.2 散热器的设计要求
1.2.1 散热器工作压力方面的要求
1.2.2 散热器热工性能方面的要求
1.2.3 散热器热经济性能的要求
1.2.4 散热器施工安装方面的要求
1.2.5 散热器使用寿命方面的要求
1.3 课题研究的市场背景及意义
1.3.1 课题研究的市场背景
1.3.2 课题研究的意义
1.4 设计研究的主要工作
1.5 本章小结
第二章 新型钢制异形管散热器的数值理论计算与分析
2.1 新型钢制异形管散热器的结构模型及其特点
2.2 新型钢制异形管散热器的基本传热分析
2.3 单根散热器异形管散热量的理论计算
2.3.1 散热器单根钢管截面对流换热模型建立
2.3.2 散热器单根钢管换热数学模型的建立
2.4 多柱散热器异形管散热量理论计算
2.4.1 散热器管道截面对流换热模型建立
2.4.2 多柱散热器异形管对流换热数学模型建立
2.4.3 多柱散热器钢管截面辐射换热数学模型建立
2.4.4 散热器片头数学模型的建立
2.5 散热器定性参数
2.6 金属热强度的理论计算
2.7 本章小结
第三章 新型钢制异形散热器的实验测试
3.1 实验介绍
3.1.1 样品选取
3.1.2 散热器样本准备与安装技术要求
3.1.3 实验装置
3.1.4 实验方法
3.1.5 进行试验
3.1.6 数据整理
3.2 对实验测试结果的处理
3.3 实验误差分析
3.3.1 影响实验误差的因素
3.3.2 综合误差分析
3.4 本章小结
第四章 新型钢制异形管散热器的ansys模拟分析
4.1 将参数录入几何数据文件
4.2 网格设置与导入Fluent平台
4.3 结果处理
4.4 本章小结
第5章 数据整理及分析
5.1 模拟值与实验值对比分析
5.1.1 模拟值与实验值对比
5.1.2 模拟值与实验值两者相差影响因素分析
5.2 散热量变化分析及理论计算修正因子求解
5.2.1 散热量变化分析
5.2.2 理论计算修正因子求解、分析
5.2.3 钢制异形管散热器散热量及金属热强度区域变化范围内求解
5.3 图形分析及结论探讨
5.4 本章小结
第六章 结论及展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢铁件磷化-氧化复合处理工艺及膜层性能[J]. 陈治良,瞿章林. 电镀与涂饰. 2018(03)
[2]浅谈牺牲阳极保护法在钢管桩防腐中的应用[J]. 张荣,蒋旖旎. 科技展望. 2016(16)
[3]住宅上供下回单管串联供暖系统潜在的隐患及解决途径[J]. 沈红芳. 内江科技. 2015(05)
[4]中欧散热器市场分析[J]. 张尧舜. 中国建筑金属结构. 2015(03)
[5]石油套管螺纹表面处理磷化成膜机理与优化[J]. 王璟,张琢晶. 包钢科技. 2015(01)
[6]基于烟囱效应的太阳花型散热器的优化设计[J]. 王金亮,叶仁广. 机电信息. 2014(21)
[7]添加缓蚀剂法控制海上油气田硫化氢腐蚀研究——以南海W10-3/W11-4油田为例[J]. 杨波. 石油天然气学报. 2013(05)
[8]不同钢种导热系数随温度变化规律的研究[J]. 蒙玉勇,王建军,周俐,王向红. 钢铁钒钛. 2013(03)
[9]钢的氧化处理应用研究[J]. 林宇波. 中国新技术新产品. 2012(22)
[10]流量变化对散热器散热量影响的研究[J]. 李美芹,张双喜,许冬梅,刘翠娜. 暖通空调. 2010(12)
博士论文
[1]二维稳态传热系统的模糊反演及其应用[D]. 朱丽娜.重庆大学 2011
硕士论文
[1]陆梁油田生产系统腐蚀规律实验研究及腐蚀速率预测技术[D]. 于倩秀.西南石油大学 2006
本文编号：3716801
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