干式蒸發(fā)器強(qiáng)化傳熱與節(jié)能研究

【摘要】： 換熱器是熱力過程中的關(guān)鍵設(shè)備,廣泛應(yīng)用于能源、動力、化工、冶金、機(jī)械、交通、航空與航天等領(lǐng)域。換熱器不僅是為了滿足工藝的特定需要,而且也是回收能量、節(jié)約能量的有效裝置,在回收利用余、廢熱能方面發(fā)揮著重大作用。70年代的世界能源危機(jī),有力地促進(jìn)了強(qiáng)化傳熱技術(shù)的發(fā)展。為了節(jié)約能源降低消耗,提高工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益,要求開發(fā)適用于不同工業(yè)過程的高性能換熱設(shè)備。螺旋扭曲扁管干式蒸發(fā)器正是適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要,在傳統(tǒng)管殼式蒸發(fā)器的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的一種新型高效節(jié)能的換熱器。本文主要采用數(shù)值模擬和應(yīng)用分析的方法對螺旋扭曲扁管干式蒸發(fā)器進(jìn)行強(qiáng)化傳熱與節(jié)能研究,主要的研究工作如下： (1)將對流傳熱的場協(xié)同理論和流路分析法應(yīng)用于螺旋扭曲扁管換熱器管強(qiáng)化傳熱研究,并和弓形折流板換熱器相比較。表明螺旋扭曲扁管換熱器管程流體均產(chǎn)生以旋轉(zhuǎn)為主要特征的復(fù)雜流動,獲得較強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)擾動,從而較大程度地強(qiáng)化了傳熱過程。因為殼程沒有折流板,殼程不存在流動死區(qū),殼程的流動阻力較小,同時也不易結(jié)垢。換熱管之間保持點(diǎn)接觸而且殼程流體主要作縱向流動,能很好地克服誘導(dǎo)振動,提高了其操作的可靠性。 (2)利用數(shù)值模擬的方法,研究了流體流動狀態(tài)、物性參數(shù)和螺旋扭曲扁管幾何參數(shù)對螺旋扭曲扁管換熱器管程傳熱與流阻特性的影響,表明螺旋扭曲扁管這種強(qiáng)化傳熱元件的強(qiáng)化傳熱效果和特點(diǎn)。 (3)利用數(shù)值模擬的方法研究了螺旋扭曲扁管干式蒸發(fā)器強(qiáng)化傳熱性能的影響,表明螺旋扭曲扁管干式蒸發(fā)器的強(qiáng)化傳熱優(yōu)勢和特點(diǎn)。 (4)分析扭曲管在空調(diào)制冷行業(yè)作為干式蒸發(fā)器強(qiáng)化傳熱與節(jié)能,具有一定的實用價值和工程意義,可以用來指導(dǎo)工程應(yīng)用。 【關(guān)鍵詞】：蒸發(fā)器 螺旋扭曲扁管 數(shù)值模擬 強(qiáng)化傳熱 空調(diào)
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TQ051.62
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 符號表10-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 前言12-14
• 1.1.1 我國能源形勢12-13
• 1.1.2 建筑空調(diào)的運(yùn)行特點(diǎn)13-14
• 1.1.3 扭曲管干式蒸發(fā)器空調(diào)系統(tǒng)14
• 1.2 強(qiáng)化傳熱及其發(fā)展14-16
• 1.2.1 強(qiáng)化傳熱概述14-15
• 1.2.2 強(qiáng)化傳熱評價準(zhǔn)則15-16
• 1.3 管殼式換熱器強(qiáng)化傳熱的發(fā)展16-19
• 1.4 換熱器的研究方法19-20
• 1.4.1 理論分析19
• 1.4.2 試驗研究19-20
• 1.4.3 數(shù)值模擬20
• 1.5 螺旋扭曲扁管換熱器的研究現(xiàn)狀20-23
• 1.5.1 國外研究進(jìn)展及應(yīng)用21-22
• 1.5.2 國內(nèi)研究進(jìn)展及應(yīng)用22-23
• 1.6 課題的研究內(nèi)容、特色及創(chuàng)新之處23-24
• 1.6.1 研究內(nèi)容23
• 1.6.2 本文特色及創(chuàng)新之處23-24
• 第二章 干式蒸發(fā)器性能分析24-34
• 2.1 干式蒸發(fā)器的應(yīng)用和優(yōu)化設(shè)計分析24-27
• 2.1.1 干式蒸發(fā)器的應(yīng)用24-25
• 2.1.2 干式蒸發(fā)器的優(yōu)化設(shè)計25-27
• 2.1.3 扭曲管的優(yōu)化選擇27
• 2.2 螺旋扭曲扁管換熱器結(jié)構(gòu)27-28
• 2.3 螺旋扭曲扁管換熱器管程性能分析28-30
• 2.4 螺旋扭曲扁管換熱器殼程流路分析30-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第三章 螺旋扭曲扁管換熱器數(shù)值模擬研究34-48
• 3.1 換熱器數(shù)值模擬研究概述34-38
• 3.1.1 換熱器數(shù)值模擬概述34-36
• 3.1.2 數(shù)值模擬方法基本過程36-38
• 3.2 螺旋扭曲扁管換熱器管程傳熱與流阻特性數(shù)值模擬研究38-46
• 3.2.1 計算模型圖38-41
• 3.2.2 不同換熱管管程傳熱與流阻特性研究41-43
• 3.2.3 流動狀態(tài)及流體物性的影響43-45
• 3.2.4 幾何參數(shù)的影響45-46
• 3.3 本章小結(jié)46-48
• 第四章 扭曲管干式蒸發(fā)器應(yīng)用研究48-58
• 4.1 扭曲扁管換熱器工程應(yīng)用情況48-49
• 4.2 干式蒸發(fā)器在中央空調(diào)的應(yīng)用49-50
• 4.3 扭曲管干式蒸發(fā)器應(yīng)用于中央空調(diào)行業(yè)的優(yōu)勢50-56
• 4.3.1 性能、可靠性優(yōu)勢50-51
• 4.3.2 計算舉例51-56
• 4.3.3 經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢56
• 4.4 扭曲管干式蒸發(fā)器應(yīng)用與空調(diào)行業(yè)需要攻克的關(guān)鍵技術(shù)56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論與展望58-60
• 結(jié)論58-59
• 展望59-60
• 參考文獻(xiàn)60-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果67-68
• 致謝68-69
• 附件69

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