回转式空预器换热板数值模拟及优化

发布时间：2017-06-14 08:11

  本文关键词：回转式空预器换热板数值模拟及优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为电站锅炉重要的辅助设备,回转式空气预热器因其耐腐蚀、换热效率好、寿命长、结构紧凑、低运营成本等优点,在火电厂中受到了广泛的应用。换热板是回转式空气预热器的重要部件,它的对流换热特性和流动阻力特性对于回转式空气预热器的经济性、安全可靠有着非常重要的影响。研究不同换热板的换热特性、阻力特性和积灰特性,对于电厂空预器的选型有重要意义,对空气预热器的高效运行有很大帮助。将FNC板的波纹段部分改成平板段,建立FNC板型和FNC改进后板型的三维立体模型进行数值模拟,取用纵截面云图,比较了同一板型工作在不同速度下的压力、速度、温度云图和改进前后不同板型同一速度之间的压力、速度、温度云图,并比较Nu数、进出口压降、阻力系数f随Re数的变化情况。发现FNC经过改进后较以前对流换热系数减小,换热变差。同时进出口压降也减小,流动阻力下降。而且对流传热系数和进出口压降都有较大幅度变化。对DU3E板的波纹段部分改成平板段,对DU3E和DU3E改进后的板型进行三维数值模拟,取横截面云图,比较了同一板型不同速度之间的压力、速度、温度云图和改进前后不同板型同一速度之间的压力、速度、温度云图,并比较Nu数、进出口压降、阻力系数f随Re数的变化情况。发现对流换热系数和压降也在减小,但是幅度不大,而阻力系数明显减小。本文采用数值模拟的方法,对不同换热板的换热特性和阻力特性进行研究,对电厂选择空气预热器提供参考,为空气预热器厂家提供开发的依据。
【关键词】：回转式空气预热器 换热板 数值模拟 换热 阻力
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM621.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 论文研究内容12-13
• 第2章 回转式空气预热器换热板简介13-18
• 2.1 换热板板型及材料13
• 2.2 换热板传热性能影响因素分析13-15
• 2.3 换热板热力性能分析15-18
• 2.3.1 流经换热板流体的对流换热计算模型15-16
• 2.3.2 流经换热板流体的阻力计算模型16-18
• 第3章 计算流体力学基本理论18-21
• 3.1 CFD简介及ANSYS CFX介绍18
• 3.2 ANSYS CFX中湍流模型18-19
• 3.2.1 k-ε模型18-19
• 3.2.2 RNG k-ε模型19
• 3.2.3 Reynolds Stress(雷诺应力)模型19
• 3.3 壁面函数法19-21
• 第4章 FNC板型优化21-40
• 4.1 模型创建及网格划分21-26
• 4.1.1 模型创建21-24
• 4.1.2 网格划分24-26
• 4.2 湍流模型选取及参数设置26
• 4.3 网格无关性验证26
• 4.4 数值模拟结果分析26-39
• 4.5 本章小结39-40
• 第5章 DU3E板型优化40-59
• 5.1 换热板结构模型建立及网格划分40-41
• 5.2 湍流模型选取及参数设置41-42
• 5.3 模拟结果及分析42-58
• 5.4 本章小结58-59
• 第6章 结论与展望59-60
• 6.1 全文总结59
• 6.2 展望59-60
• 参考文献60-63
• 攻读硕士学位期间发表的论文63-64
• 致谢64

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