太阳能热水器系统蛇管式换热器仿真分析

发布时间：2021-12-23 08:27

　　太阳能热水器作为一种集合环保、节能、经济和安全于一体的绿色高效的能源设备,是太阳热能利用技术中最为成熟、应用最为广泛、产业化发展速度最快的领域。同时,换热器作为太阳能热水器的内部核心部件,在能源日益匮乏的今天,通过优化设计来节约能源意义重大。蛇管式换热器是一种在石油化工产业中得到广泛应用的换热设备,对蛇管尺寸和换热参数进行优化设计,可提高换热效率,优化换热结果。本论文在研究蛇管式换热器换热过程中突破了前人对换热器分析时集中于数学理论模型分析计算的局限,对换热器模型进行适当的简化,建立了包括换热器承压水箱、蛇管在内的蛇管式换热器三维实体有限元模型。在此基础上,分析了换热器内部的温度场分布,分析了影响换热器换热结果的影响因素,并选取了三个影响换热器换热效果的关键因素——蛇管材料、蛇管盘绕直径和蛇管盘绕节距,对不同工况下换热器换热过程和结果进行分析,以验证蛇管式换热器的最佳设计方案。通过温度场分析得到蛇管式换热器内部温度分布规律为：水箱内靠近进水口和出水口位置的水温较低,蛇管周围特别是远离水箱进出水口位置的水温较高,高于60。C。水箱内部大部分水温已经超过40。C,只有靠近水箱壁周围的水温较... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

换热器外形结构

pK时牌TO‘图2一 3Solid70几何形状2.4几何模型和有限元模型的建立2.4.1换热器的几何模型根据表2一1换热器模型的几何尺寸基于 501idW0rkS对换热器蛇管和承压水箱进行三维建模，并对其进行实体装配。如图2一4至图2一6所示。图2一4蛇形管几何模型图2一5承压水箱几何模型

pK时牌TO‘图2一 3Solid70几何形状2.4几何模型和有限元模型的建立2.4.1换热器的几何模型根据表2一1换热器模型的几何尺寸基于 501idW0rkS对换热器蛇管和承压水箱进行三维建模，并对其进行实体装配。如图2一4至图2一6所示。图2一4蛇形管几何模型图2一5承压水箱几何模型

【参考文献】：
期刊论文
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[4]热管换热器的设计计算[J]. 王磊.  纯碱工业. 2001(03)
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硕士论文
[1]管壳式换热器的数值模拟及优化设计[D]. 高绪栋.山东大学 2009
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[3]管壳式换热器管板应力的三维有限元分析[D]. 季维英.南京理工大学 2006
[4]高压U型管式换热器管板的有限元分析研究[D]. 刘海亮.北京化工大学 2005
[5]管壳式换热器的三维有限元分析[D]. 章姚辉.北京化工大学 2003



本文编号：3548143