板式换热器性能的数值模拟和实验研究

发布时间：2017-06-12 22:07

  本文关键词：板式换热器性能的数值模拟和实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 基于简化模型的计算结果难以准确描述板式换热器内流体完整的流动和换热特性,为此,本文建立了与人字形波纹板片实际结构和尺寸完全相同,且包含了进出口分配区和传热区的冷热双流道换热计算模型,运用计算流体力学软件Fluent6.3数值模拟了4组不同名义速度下流体的流动和换热特性。主要工作如下: 1、对两侧流体的压降和进出口温差的计算值与实验值进行比较,误差小于6%,计算结果准确地反映了换热器内流体完整的流动和换热特性,可直接用于板式换热器的设计和研究,具有一定的工程实际意义。 2、详细描述流体在流道内的流动状况,发现在进出口分配区内,流体分布不均匀,进而影响换热区内流体的分布。在冷流道内截取12个测试面,测试其速度和温度,发现进出口侧体积流量和换热量都大于另外一侧,在分配区与换热区的连接处,流体分布不均匀性明显。对比分配区内流体均匀分布的情况,发现分配区分配流体的不均匀性显著降低了换热性能,增加了压降。研究结果对板式换热器的优化设计具有一定的意义。 3、研究波纹倾角β对流体流动形态的影响规律:随着波纹倾角由
【关键词】：板式换热器 换热系数 压降 计算流体力学 数值模拟
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TK124
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 绪论12-30
• 1.1 课题背景及研究意义12
• 1.2 板式换热器简介12-17
• 1.3 板式换热器的热力学计算公式17-20
• 1.4 前人的研究成果20-29
• 1.4.1 实验研究20-24
• 1.4.2 模拟研究24-29
• 1.5 本课题的研究内容29-30
• 第二章 数值模拟理论基础和方法30-38
• 2.1 数值模拟理论基础30-34
• 2.1.1 计算流体力学简介30-32
• 2.1.2 FLUENT简介32-33
• 2.1.3 湍流研究的进展33-34
• 2.2 数值计算方法34-38
• 2.2.1 几何模型34-35
• 2.2.2 计算模型35-36
• 2.2.3 边界条件和计算方法36-38
• 第三章 板式换热器整体性能的数值研究38-46
• 3.1 几何模型和边界条件38-39
• 3.2 结果分析39-45
• 3.2.1 速度分布39-42
• 3.2.2 温度分布42-43
• 3.2.3 模拟值与实验测量值的比较43-45
• 3.3 本章小结45-46
• 第四章 分配区对板式换热器性能的影响46-52
• 4.1 几何模型和边界条件46
• 4.2 结果分析46-51
• 4.2.1 速度和温度分布46-49
• 4.2.2 总传热系数和压降49-51
• 4.3 本章小结51-52
• 第五章 波纹倾角 B对流型的影响52-60
• 5.1 几何模型和边界条件52
• 5.2 结果分析52-58
• 5.3 本章小结58-60
• 第六章 流场可视化实验60-68
• 6.1 流场可视化研究综述60-61
• 6.2 实验装置61-62
• 6.3 实验步骤62-63
• 6.4 结果分析63-66
• 6.5 本章小结66-68
• 第七章 结论68-70
• 7.1 本文的主要工作68-69
• 7.2 课题展望69-70
• 参考文献70-72
• 致谢72-74
• 研究成果及发表的学术论文74-76
• 作者和导师简介76-77
• 北京化工大学 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书77-78

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 刘杨;;运用fluent软件对板式换热器性能的数值分析[J];广州化工;2013年13期

2 栾辉宝;陶文铨;朱国庆;陈斌;王崧;;全焊接板式换热器发展综述[J];中国科学:技术科学;2013年09期

3 郑小涛;徐成;喻九阳;刘利军;林纬;;脉动流下热交换圆管抑垢实验研究[J];石油化工设备;2013年02期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 吴华新;空气—水介质板式换热器流动与传热特性研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

2 郭春生;新型复合人字形板式换热器传热与流动理论分析及实验研究[D];山东大学;2012年

3 宋继伟;球面不连续波纹板式换热器传热与流动特性研究[D];山东大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 赵力伟;板壳式换热器波纹板间流体流动与传热数值模拟[D];华东理工大学;2011年

2 夏凯;汽车发动机废气余热热电转换装置结构优化设计[D];武汉理工大学;2011年

3 王飞;正六边形球面肋板式换热器性能分析及优化设计[D];山东大学;2011年

4 孔文彬;板式换热器失效分析研究[D];华南理工大学;2011年

5 黄莉;板式换热器波纹参数优化的数值模拟试验研究[D];北京化工大学;2010年

6 李影;基于汽车尾气余热回收的温差发电研究[D];电子科技大学;2010年

7 梁珍祥;凹坑凸胞板式换热器性能的数值研究[D];郑州大学;2012年

8 杨刚;波纹板形状参数对换热器性能影响的数值研究[D];太原理工大学;2012年

9 叶莉;一种板式换热器板片的性能优化及火积理论分析[D];南京航空航天大学;2012年

10 张井志;人字形板式换热器换热流动特性的数值分析与实验研究[D];山东大学;2013年

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本文编号：445037