斜方格板式换热器的流体流动与传热模拟及新板片结构开发

发布时间：2020-09-03 17:33

　　板式换热器作为换热设备的重要类型之一,在工业中的应用越来越广泛。决定板式换热器性能最主要的结构因素之一是其板片的形式,利用有限元方法对板式换热器进行分析是目前最常用的手段之一。本论文采用有限元分析的方法,对斜方格板片结构的板式换热器进行流体流动和传热性能模拟,并在此研究基础上提出一种新型板片结构。主要内容如下:(1)以斜方格板式换热器为研究对象,利用有限元分析的方法,建立了板片间的冷热双流道的有限元模型,得到相应的计算结果,并将其与实验结果进行了对比,二者的误差在合理范围内,表明有限元模拟方法对板式换热器中的流体流动和传热分析是可信的。(2)研究了几何结构参数及其相互作用对斜方格板式换热器传热性能及流动特性的影响。采用正交实验分析得到了具有较好传热、流动和综合性能参数的最佳结构参数组合。(3)以传热性能与流动阻力为研究目标,以斜方格板式换热器为基础,开发了一种新型的菱形板式换热器。分别以传热系数、压降、综合性能指数和强化换热指数作为参照对象,将菱形板式换热器与原斜方格板式换热器进行了对比分析。结果发现相比于斜方格板式换热器,新型板片结构的传热系数在某些结构参数的组合下会更高,但压降也显著提高。二者可以分别适用于不同的工况。
【学位单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TK172
【部分图文】：

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第一章绪论第一章绪论逡逑景及意义逡逑热器是一种高效的换热器。自２０世纪７０年代开始，我国开始大。近年来，板式换热器被广泛用于空调设备、建筑的供热和食品换热器由以下几个部分组成：一组压紧在一起的薄金属传热板片装置。薄金属传热板片表面通常加工成特殊的形状，例如波纹状结构可以提高板式换热器的换热板刚度、增强流体的湍流程度相邻的板片边缘通过放置夹紧垫片来防止液体流出，以达到密为板式换热器的结构图。冷热流体交替的在板片两侧流过，通过换热器内流体的流动方式如图１－２所示。逡逑》

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和制冷剂一水测试得到其流动与传热结果。实验结果表明，点波式换热器的比人字形逡逑换热器具有更好的传热与流动特性。逡逑刘建勇［３９］提出一种新型的鼓泡板结构的板式换热器，如图１－３所示。通过对鼓泡逡逑板结构的有限元分析，得到了鼓泡板结构三个结构参数对传热与流动的影响，完成了逡逑对该结构在不同操作压力下的应力分析和强度评定。逡逑图１－３鼓泡板结构示意图逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｂｕｂｂｌｅ邋ｐｌａｔｅ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑梁珍祥［４Ｇ］、张光辉［４１】、董永申［４２］和张喜迎［４３］等都对凹坑凸胞板式换热器进行了逡逑７逡逑

【参考文献】