高炉壁环水冷却器换热模拟研究

发布时间：2021-05-12 14:22

　　随着我国经济社会的发展,能源和水资源等问题日益严峻。高炉循环冷却水系统作为高炉炼铁设备的保障系统,与钢铁企业的生产安全息息相关。高炉壁环水冷却器,即闭式冷却塔是该系统的主要换热设备,其结构紧凑,节省了占地面积和水泵的能耗;另外,由于是间接接触,所以管内的水不会被污染,冷却后就可以使用,节水效果显著。因此,在保证生产安全的前提下,尽可能地强化其换热效果,对节约该系统的能耗和水资源消耗有重要意义。目前对闭式冷却塔的实验研究相对较多,而数值模拟多为二维物理场的研究,但这并不适用于所有塔型。本文采用CFD软件对其换热情况进行初步的三维模拟研究。综合考虑现有的研究成果以及条件的限制等因素,本文在进行适当的简化后,首先利用SolidWorks软件建立了小型三维冷却器模型,然后采用数值模拟技术,分别研究了喷淋水和空气对盘管内冷却水的冷却作用。通过改变喷淋水和空气进口速度的大小来控制二者量的多少,采用控制变量法,主要研究了喷淋水量、喷淋水温度和空气量对冷却器换热情况的影响。通过数值模拟,得出上述因素变化对换热情况影响的规律性结论:（1）喷淋水量增加,使管内冷却水进出口温差逐渐增加,冷却器换热效果逐渐变... 

【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
1. 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 能源现状
        1.1.2 水资源现状
    1.2 闭式冷却塔
        1.2.1 结构及原理
        1.2.2 分类
        1.2.3 主要应用
    1.3 研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 研究意义及主要研究内容
    1.5 本章小结
2. 冷却器模型的建立
    2.1 物理模型
        2.1.1 建模工具——SolidWorks
        2.1.2 模型介绍
        2.1.3 建模过程概述
    2.2 数学模型
        2.2.1 质量守恒方程
        2.2.2 动量守恒方程
        2.2.3 能量守恒方程
        2.2.4 湍流模型
        2.2.5 多相流模型
    2.3 本章小结
3. 数值模拟
    3.1 数值模拟技术简介
    3.2 网格划分
    3.3 模拟过程概述
        3.3.1 喷淋水冷却作用的模拟
        3.3.2 空气冷却作用的模拟
    3.4 后处理
    3.5 本章小结
4. 模拟结果及分析
    4.1 喷淋水的冷却作用
        4.1.1 喷淋水量
        4.1.2 喷淋水温度
    4.2 空气的冷却作用
    4.3 本章小结
5. 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]推进我国能效进步的途径[J]. 邓建玲.  华电技术. 2015(02)
[2]中国水资源现状及其未来发展方向展望[J]. 王熹,王湛,杨文涛,席雪洁,史龙月,董文月,张倩,周跃男.  环境工程. 2014(07)
[3]世界能源发展趋势与中国的战略选择[J]. 李长久.  国际石油经济. 2014(04)
[4]填料组合板蒸发式冷却器传热性能实验研究[J]. 石仲璟,施筠逸,钱泰磊,郭震,朱冬生.  热力发电. 2014(03)
[5]我国的能源现状及对未来发展的思考[J]. 李玉辉,韩浩.  内蒙古科技与经济. 2014(01)
[6]冷却塔技术研究的发展及现状[J]. 谭月普.  制冷与空调(四川). 2013(05)
[7]填料加盘管型闭式冷却塔的性能试验研究[J]. 谢卫,周亚素,张恒钦.  工业用水与废水. 2013(02)
[8]闭式冷却塔的数值分析[J]. 朱冬生,郑伟业,吴佳菲,施筠逸,钱泰磊.  流体机械. 2013(01)
[9]闭式冷却塔换热盘管数值模拟[J]. 邵凯,赵兰萍,徐鑫祥.  发电与空调. 2012(06)
[10]浅谈蒸发冷却中的数值模拟[J]. 李婷,强天伟.  洁净与空调技术. 2012(03)

博士论文
[1]蒸发式冷凝制冷系统的模拟、实验及节能应用研究[D]. 尹应德.华南理工大学 2012

硕士论文
[1]带填料的闭式冷却塔传热性能实验研究[D]. 谢卫.东华大学 2013
[2]复合闭式冷却塔的节能运行与经济研究[D]. 吴佳菲.华东理工大学 2013
[3]闭式冷却塔中均匀布水及其对传热传质影响的实验研究[D]. 宋进.华东理工大学 2012
[4]逆流密闭式冷却塔热力特性数值模拟与优化[D]. 游江.东华大学 2010
[5]密闭式逆流冷却塔的数值模拟[D]. 李未.东华大学 2009



本文编号：3183570