螺旋槽管强化传热研究

发布时间：2017-07-04 18:18

  本文关键词：螺旋槽管强化传热研究

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【摘要】： 强化传热技术是指能显著改善传热性能的节能新技术，其主要内 容是采用强化传热元件，改进换热器结构，提高传热效率，从而使设 备投资和运行费用最低。研究各种换热过程的强化问题来设计新颖的 高效换热器，不仅是现代工业发展过程中必须解决的课题，同时也是 开发新能源和开展节能工作的紧迫任务。 螺旋型表面强化管结构简单，成本低廉，用途广泛，结垢少且易 清洗，其强化效果明显，与体积、消耗泵功率相同的光管式换热器相 比，螺旋槽管换热器可以将总传热系数提高35～40％，因而备受人们青 睐。 场协同理论把对流换比拟为有内热源的导热问题，认为对流换热 的强化不仅取决于流体的流动和流体的物性，还取决于流场与温度场 的协同关系。本文在场协同理论指导下进行了强化换热机理探讨，利 用数值分析方法，从分析流场与温度场的协同配合关系入手，研究场 协同理论在螺旋槽管强化传热中如何应用问题。由于这方面工作还未 见有关文章发表，因此，在这里只做初步分析与应用。 应用Fluent软件拟合出传热系数与Re关系曲线、摩擦阻力系数与 Re关系曲线、速度与温度场梯度点积值的等值线图，Nu较大的几个工 况的模拟流场、速度和温度梯度场。 常用的螺旋型表面强化管分为螺旋槽管、螺旋内肋片管、螺旋波 纹管和异形螺旋槽管4类，本文进行有关螺旋升角优化的试验分析。 目前很少见到专门研究这方面问题的文章，，在综合国内外文献基础上， 通过对试验数据分析处理，找到最佳角度的影响因素及其如何影响强 化传热，以便于螺旋槽管优化设计。 最后，考虑了目前的研究热点，对螺旋槽管的优化设计进行了展 望。
【关键词】：螺旋槽管 强化传热 Fluent 场协同理论 数值模拟
【学位授予单位】：华北电力大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TK124
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第一章 绪论6-20
• 1.1 课题的意义和背景6-8
• 1.2 最新成果和发展动态8-17
• 1.3 本论文的主要内容17-20
• 第二章 螺旋槽管强化传热数值计算20-33
• 2.1 采用数值计算对流场模拟20-23
• 2.1 数值计算结果及分析23-33
• 第三章 螺旋升角B对螺旋型表面强化管强化传热影响的试验分析33-64
• 3.1 螺旋槽管33-44
• 3.2 螺旋内肋片管44-46
• 3 3 螺旋波纹管(螺纹槽管)46-55
• 3.4 异形螺旋槽管55-64
• 第四章 强化传热技术的效应评价原则64-71
• 第五章 结论与展望71-73
• 致 谢73-74
• 参考文献74-77

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 冯凯;钟建华;唐治立;;多头螺旋管换热过程的三维数值模拟[J];有色金属科学与工程;2012年03期

2 战洪仁;周淑娟;路海燕;高成峰;;利用格子Boltzmann方法预测缩放管内的阻力系数[J];沈阳化工学院学报;2008年04期

3 李军;王晨;桑芝富;史永红;;强化传热管管内传热及阻力性能的数值研究[J];石油机械;2009年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 黄志锋;在管内核心区插入多孔介质实现强化传热的实验与数值研究[D];华中科技大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 朱辉;迪恩涡及其强化螺旋管传热性能的研究[D];湖南工业大学;2010年

2 李红;螺旋槽管传热与流阻性能及污垢性能的数值模拟[D];南昌大学;2011年

3 黄鹏;螺旋槽管强化传热特性的数值模拟[D];西安科技大学;2011年

4 彭洁;螺旋槽管换热过程的三维数值模拟[D];燕山大学;2006年

5 吴国强;管内核心流区域对流强化传热强化数值模拟[D];华中科技大学;2007年

6 余美玲;新型开架式内螺旋管汽化器的数值模拟和优化[D];华南理工大学;2012年

7 姜鹏;洁能芯的结构改进及其自清洁性能的研究[D];北京化工大学;2013年

本文编号：518837