应用于闭式地表水源热泵的聚合物材料螺旋盘管换热器传热与流阻特性研究

发布时间：2017-12-13 10:32

  本文关键词：应用于闭式地表水源热泵的聚合物材料螺旋盘管换热器传热与流阻特性研究

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【摘要】：在环境问题和能源问题日益成为掣肘世界经济发展的大背景下,结合我国丰富的地表水资源,地表水源热泵因其高效、节能及相对环境友好等优点,有着非常广阔的应用前景。根据热泵系统与地表水换热方式的不同,水源热泵可以分为开式系统和闭式系统。而对于闭式系统而言,螺旋盘管换热器(简称螺旋盘管)的设计和应用非常关键。由于长期沉浸在地表水中,金属螺旋盘管容易结垢和生锈,使用寿命较短,而聚合物材料螺旋盘管具有较好的抗腐蚀性能且使用年限较长,在国外的工程案例中有较多的应用。近年来,在我国,采用聚合物材料螺旋盘管的地表水源热泵的工程案例逐渐增多,但是对聚合物材料螺旋盘管的设计缺乏相关基础理论和技术的支持,成为发展闭式地表水源热泵的瓶颈。因此,对聚合物材料螺旋盘管的传热与流阻特性研究具有重要的现实意义。 基于实验和理论相结合的思路,本文开展了针对闭式地表水源热泵聚合物材料螺旋盘管在滞留型水体中传热与流阻特性的研究,将实验结果与现有螺旋盘管的传热与流阻关联式进行对比,确定适用于聚合物材料螺旋盘管的计算关联式,并在此基础上对聚合物材料螺旋盘管进一步进行了理论分析,旨在为闭式地表水源热泵聚合物材料螺旋盘管的设计和运行提供参考。本文主要开展了以下工作： 1.在调研现有螺旋盘管传热与流阻特性实验研究的基础上,归纳实验原理和研究对象,设计并搭建了聚合物材料螺旋盘管流动传热研究平台,模拟应用于滞留型水体中的闭式地表水源热泵聚合物材料螺旋盘管的运行。 2.利用实验台开展了聚合物材料螺旋盘管传热与流阻特性研究工作,分析讨论了管内雷诺数、间径比和管外瑞利数对聚合物材料螺旋盘管传热与流阻特性的影响,并将实验结果与直管的实验关联式计算值进行了比较。 3.将聚合物材料螺旋盘管传热与流阻特性实验研究结果与现有螺旋盘管的传热与流阻关联式进行对比,确定了适用于聚合物材料螺旋盘管传热与流阻计算的关联式,并基于所确定的关联式对闭式地表水源热泵聚合物材料螺旋盘管的性能进行了理论分析。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK172;TK124

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本文编号：1284855