点波式钎焊板式换热器在低Re数流动下的阻力特性研究

发布时间：2020-10-09 04:00

　　点波式钎焊板式换热器是D公司研发的一种新型板式换热器,具有换热性能好、流动损失低、承受压力大的特点,工程应用价值很高。然而因其问世时间短,相关研究成果、应用案例较少,可供指导设计、工程推广的参考资料不足。客户在使用过程中出现实际压降远高于选型时计算压降的问题。经分析知D公司内部公式已不适用于预测该型号换热器在高粘度工质低Re数流动下的压降。因此开展低Re数流动工况下该类型换热器的阻力特性研究,修正现有压降预测公式,可以解决D公司实际问题,同时为该换热器的设计、应用提供理论参考,有很强的工程实践意义。本文主要目的为获得4种型号点波式钎焊板式换热器的在高粘度工质低Re流动下的摩擦阻力系数公式,解释其阻力特性,从阻力角度分析其经济工况。本文采用以实验研究为依据结合理论分析的形式进行展开,具体做了以下工作:(1)设计搭建了换热器压降测试实验台;(2)测得4种型号换热器在2种工质定常流动工况下的压降数据720组;(3)分析了实验数据,为4种板型换热器拟合出摩擦阻力系数与Re关系式;(4)将获得的拟合公式与已有研究成果进行对比,并结合数值模拟结果对点波板式换热器阻力特性进行了解释。研究发现对于单一板型,Re与摩擦阻力系数成幂函数关系;相同Re下,该型号换热器摩擦阻力系数比人字纹钎焊板式换热器低约30%,比圆管层流沿程摩擦阻力系数理论解高约50%,Re15时流动经济性较差;波点直径和波点间距是影响该换热器阻力特性的重要参数,两参数增大均导致压降减小。本文对阻力特性的分析以定性为主,数值模拟精度虽高,但由于时间原因导致算例较少。综上,本文工作对工程应用参考意义较强,对指导设计的意义偏弱。
【学位单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TK172
【部分图文】：

实验台,实物,工质

第 2 章实验台设计与压降实验验台适应高粘度的工质在其中运行，整个系统可以承受的最大压力为最高温度约为 100℃。变频器对电动机进行调速，使齿轮泵实现流量流量可达 6m3/h。储液装置不仅存储工质还能对工质进行加热，并在进行温度的监测。换热器的接口位置可调，方便连接不同型号换热器面布置热电偶，进行温度二次控制。压力测量装置响应迅速，精度为对压差的精确测量。流量测量装置可以测量高粘度工质的流量，测量实验台各测量仪器的量程和精度汇于表 2-1。

储液罐

浙江工业大学硕士学位论文（专业型）.2 实验台各系统结构与功能2.1 温度控制系统温度控制系统主要确保进入换热器内部的工质温度等于设定的工况温度，并随工况的变化而做出快速的响应，图 2-3 为系统中储液罐的实物图。工质在实验台个加热过程分两个阶段来完成：第一阶段由安装在储液罐中的电加热器完成，通阻丝对工质进行加热，热电偶将温度信号传给温控箱，达到设定值后温控箱自动源；第二阶段由布置在换热器进口管道上的加热带来完成，对工质进行二次加热进入换热器中的工质保持指定工况温度。通过两个阶段的加热过程，能够克服高质运行时所出现的加热温度不均和温度波动等问题，使差压变送器可以准确测量温度时的压差值。

搅拌器

【参考文献】