板式换热器结构参数优化及其传热性能研究

发布时间：2017-06-03 16:01

  本文关键词：板式换热器结构参数优化及其传热性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 换热器是化工、能源、动力、冶金等工业部门中的通用设备,其性能的优劣将直接影响过程能量的转换、利用与回收效率。研究新型强化传热技术、开发高效节能技术、开发与研制高效换热设备将对能源的利用与节约有十分重要的现实意义。本课题就是针对能源的使用与转换过程中面临使用效率偏低而提出来的,目的是建立一种新型结构形式的板式换热器,并采用数值模拟与实验论证相结合的方法对其进行传热性能及结构参数优化研究。 运用数值模拟计算的方法对三角波纹板通道与正弦波纹板通道的结构参数进行了优化,得到了优化的板型,数值计算方法经过与前人实验数据的验证。当板间距为3.0mm时,三角波纹板的最优板型为:倾角α为15o,节距为20mm;正弦波纹板的较优板型为:振幅为10mm,波长为70mm。并阐明了正弦波纹板传热强化与速度矢量、温度梯度的协同增强的一致关系。对具有相似结构参数的三角波纹板与正弦波纹板的传热及阻力性能进行了对比,当波高低于20mm,三角板的综合传热性能优于正弦板;波高高于20mm时,则正弦板的综合性能优于三角板;波高为20mm,两者的性能相近。 采用标准的实验测试平台,对数值模拟的优化结构的板式换热器进行传热与流阻性能的实验研究,研究结果表明数值模拟结果与实验结果基本表现一致,并且对传热与流阻性能进行准数方程拟合,为工程设计与应用提供更加完备的数据参考。在实验与数值的基础上,将优化结构参数的板式换热器进行工程应用,取得了良好的效果。
【关键词】：板式换热器 参数优化 传热性能实验 准则方程
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TK172
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 物理量名称及符号表7-12
• 第一章 绪论12-32
• 1.1 前言12-13
• 1.2 强化传热技术13-18
• 1.2.1 强化传热技术的分类14
• 1.2.2 传统的强化传热理论及手段14-16
• 1.2.3 单相流强化传热技术研究现状16-18
• 1.3 强化传热管研究进展18-20
• 1.3.1 横纹槽管（Transversally corrugated tube)18-19
• 1.3.2 螺旋槽管（Spirally corrugated tube)19-20
• 1.3.3 缩放管(Converged-diverged tube)20
• 1.4 板式换热器板型研究进展20-30
• 1.4.1 三角波纹板20-22
• 1.4.2 波浪型通道22-23
• 1.4.3 正弦波纹板23-29
• 1.4.4 国内板型研究进展29-30
• 1.6 本项目的主要内容30-32
• 第二章 板型结构参数的优化32-44
• 2.1 前言32
• 2.2 数值模拟计算的准确性检查32-38
• 2.2.1 光滑平行平板的计算32-33
• 2.2.2 三角波纹板的计算33-38
• 2.3 波纹板结构参数的优化38-43
• 2.3.1 固定节距P，变化板倾角α38-40
• 2.3.2 固定板倾角α ，，变化节距P40-42
• 2.3.3 固定板倾角α 、节距P，变化板间距H42-43
• 2.4 本章小结43-44
• 第三章 BRS03 板式换热器的实验研究44-55
• 3.1 引言44
• 3.2 传热与流阻性能实验系统44-50
• 3.2.1 实验流程44-45
• 3.2.2 实验装置45-46
• 3.2.3 数据采集与处理方法46-50
• 3.3 结果与分析50-53
• 3.3.1 传热性能分析50-52
• 3.3.2 阻力性能实验52-53
• 3.4 本章小结53-55
• 第四章 BRS03 板式换热器工程应用案例分析55-59
• 4.1 应用案例一：电镀槽液加热工况应用55-56
• 4.2 应用案例二：纺织厂煮漂机热废水热回收56-58
• 4.3 本章小结58-59
• 结论59-60
• 参考文献60-65
• 致谢65

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 蒋士杰;周喜来;渠岩芳;;浅谈石化行业板式换热器检修施工的技术要点[J];中国新技术新产品;2012年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 孔文彬;板式换热器失效分析研究[D];华南理工大学;2011年

2 刘冰;帘式折流片换热器壳程结构优化[D];郑州大学;2012年

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本文编号：418561