冲孔矩形翼涡流发生器颗粒污垢特性研究

发布时间：2017-07-07 14:32

  本文关键词：冲孔矩形翼涡流发生器颗粒污垢特性研究

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【摘要】：污垢的存在具有广泛性和危害性,而涡流发生器作为无源强化换热装置,在换热设备中诱导涡旋产生二次流,促进主流区域和壁面边界层的混合来增加换热,同时也减缓了污垢的生成。矩形翼涡流发生器因其制作加工方便,在研究中得到了广泛的关注,在相同高度、宽度及迎流攻角的条件下,矩形翼具有相对优良的抑垢能力,但其流动阻力损失较大。本文旨在提高矩形翼涡流发生器的综合性能,采用污垢在线监测方法以纳米氧化镁颗粒为实验工质,冲孔矩形翼涡流发生器为研究对象,分析了其在矩形通道中的污垢特性和流动阻力特性。首先,对光板、未冲孔矩形翼涡流发生器及孔径r=1mm的冲孔矩形翼涡流发生器进行了实验研究。实验从污垢特性和流阻特性两个角度进行,结果表明:实验工质流经冲孔矩形翼涡流发生器时会形成射流,会增大对翼面背后区域的冲刷,因此在相同工况下,和未冲孔涡流发生器相比,冲孔矩形翼涡流发生器具有更好的抑垢效果;同时流动阻力损失也减小。在此基础上,进一步分析了不同开孔孔径、孔数及孔位置的情况下冲孔矩形翼涡流发生器的污垢热阻特性。实验结果表明:随着冲孔涡流发生器孔径的增大,污垢热阻渐近值降低,但降低的幅度变小;污垢热阻渐近值随着冲孔涡流发生器孔数的增加而降低,但是二者并不成同比例变化;冲孔位于外侧位置的涡流发生器的抑垢性能较优。其次,为研究不同工况对于冲孔矩形翼涡流发生器的污垢热阻特性的影响,实验从水浴温度、实验工质浓度以及工质流速三个方面进行。实验结果表明:随着水浴温度的升高,纳米氧化镁颗粒污垢热阻渐近值增加,而且结垢速率也增大;污垢热阻渐近值随着工质浓度的增加而增大,结垢速率有略微提升;随着工质流速的增大,污垢热阻渐近值和结垢速率均降低。
【关键词】：矩形翼涡流发生器 冲孔 工况 污垢特性 纳米氧化镁颗粒 矩形通道
【学位授予单位】：东北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK172
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 国内外的污垢研究现状12-14
• 1.2.2 涡流发生器的研究现状14-15
• 1.3 本课题所做工作及主要研究内容15-16
• 1.4 本课题的主要创新点16-17
• 第2章 实验系统简介与误差分析17-30
• 2.1 实验系统简介17-23
• 2.1.1 工质循环系统17-18
• 2.1.2 温控系统18-19
• 2.1.3 数据采集系统19-20
• 2.1.4 实验段部分20-23
• 2.2 实验原理23-24
• 2.3 实验步骤及注意事项24-25
• 2.3.1 实验步骤24
• 2.3.2 实验的注意事项24-25
• 2.4 实验台误差分析25-29
• 2.4.1 实验台的稳定性分析25
• 2.4.2 实验台的准确性分析25-27
• 2.4.3 误差分析27-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第3章 冲孔对污垢热阻特性影响的实验研究30-36
• 3.1 未冲孔与冲孔涡流发生器的对比实验30-32
• 3.1.1 污垢特性的实验研究30-31
• 3.1.2 压差特性31-32
• 3.2 孔径对污垢热阻的影响32-33
• 3.3 孔数对污垢热阻的影响33-34
• 3.4 孔位置对污垢热阻的影响34-35
• 3.4.1 不同孔位置的布置方式34
• 3.4.2 污垢热阻特性的实验研究34-35
• 3.5 本章小结35-36
• 第4章 不同工况下冲孔矩形翼涡流发生器的污垢实验36-40
• 4.1 冲孔涡流发生器的尺寸36
• 4.2 水浴温度对污垢热阻的影响36-37
• 4.3 流速对污垢热阻的影响37-38
• 4.4 浓度对污垢热阻的影响38
• 4.5 本章小结38-40
• 结论40-41
• 参考文献41-45
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果45-46
• 致谢46

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：530580