夹套式热管换热器论文-张岭

夹套式热管换热器论文-张岭

导读:本文包含了夹套式热管换热器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:夹套式热管换热器,实验研究,数值模拟,优化

夹套式热管换热器论文文献综述

张岭[1](2010)在《夹套式热管换热器多场数值模拟与优化研究》一文中研究指出换热器是工业领域内的关键设备,针对传统换热器普遍存在低温露点腐蚀的问题,以夹套式热管作为传热元件的热管换热器作为一种新型换热器,凭借传热效率高、压力损失小、防止震动、结构紧凑的优势,得到了迅速发展。本文针对夹套式热管及其换热器,以计算流体力学软件FLUENT6.3为平台,以实验测试数据为边界条件,对热管元件进行数值计算。并选用k-ε双方程模型对夹套式热管换热器进行数值模拟和结构优化研究。本文的主要研究工作及结论如下:1)通过热管实验,得出不同充液率下,热管内部工质和管外壁的温度分布,对数据进行多项式回归,计算出等效导热系数和充液率的关系式。利用能量守恒原理,算出热管总换热量,得到了热管工质蒸汽蒸发速度和工质对流换热系数的实验关联式。2)利用仿真软件FLUENT,得出了5种不同充液率、3种不同加热功率下,热管内部工质的温度分布。结果显示:离热管顶部最近的地方温度最高,在热管顶部蒸汽出现回流现象;热管内部工质的速度最低的地方出现在热管上部靠近冷却水管的地方,此处的冷凝速率达到最大值;数值模拟与实验数据相对误差小于5%。3)热管管壁温度模拟结果显示,管壁温度由底部到热管顶部逐步上升。对于充液率40%的热管,上升幅度越来越小;充液率为50%的热管,当横向坐标在7.5mm~22.5mm区间内时,温度接近于线性上升,之后上升幅度变小。4)选用SIMPLE算法,对热管换热器壳程内部场进行了模拟计算,分析了不同流量时,速度、温度、局部对流换热系数沿壳程的变化规律:管排周围温度等值线比较密集,温度梯度较大,而在每组管束中间区域及管束与壳壁之间的区域,温度分布均匀,温度梯度较小;随着流量的增大,速度增大,湍动程度加剧,从而换热系数也随之增大。但热管换热器的换热温差会降低;烟气流经管束时,在管束尾部形成一个楔形的涡流区,速度在流体出现脱体的地方达到最大。湍流强度在中心区域最大,中心区域的换热强度明显高于边缘处。5)研究分析了热管换热器的结构参数变化对换热器的换热及阻力的影响,得出了换热器结构参数优化结果:横向管距114mm-120mm之间;纵向管距120-125mm;翅片高度不应高于26.5mm;翅片间距6mm。(本文来源于《中南大学》期刊2010-05-01)

许欣[2](2009)在《夹套式热管传热特性实验研究及其换热器壳程流场数值模拟》一文中研究指出以热管作为传热元件的热管换热器具有传热效率高、压力损失小、工作性能可靠、结构紧凑等优点。但传统的热管换热器存在低温露点腐蚀的严重问题。本文针对新型的可应用于低温系统余热回收领域的夹套式热管及其换热器进行了深入研究,主要完成了以下工作:进行了热管传热特性实验研究,分析了不同热流密度下热管径向、轴向外壁温度的分布。计算了不同充液率条件下热管的传热系数,并根据最小二乘法原理,推导出了热管传热系数与充液率及热流密度的实验关联式。经误差分析,传热系数的系统误差不超过±9.21%。以计算流体力学软件FLUENT为平台,采用多孔介质模型对夹套式热管换热器壳程流场进行叁维数值模拟研究。研究发现静压沿烟气流动方向近似呈线性分布,且总压降随着烟气入口流速的增加而增大。采用叁种不同的分布阻力关系式进行模拟的计算结果趋势相同,其中Taborek关系式模拟结果与理论计算结果相对误差不超过8%。为了弥补多孔介质模型不能描述换热器局部详细信息的不足,采用实体模型对夹套式热管换热器的代表性单元进行模拟计算,其计算结果与理论计算结果相对误差为5.4%。分析了不同的结构参数对换热器压降的影响。综合考虑加工、安装、运行等因素,认为换热器翅片高度应小于26.5mm,翅片间距应大于6.5mm,热管横向间距应介于108~111mm之间,热管纵向间距应介于120~125mm之间。(本文来源于《中南大学》期刊2009-04-01)

夹套式热管换热器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

以热管作为传热元件的热管换热器具有传热效率高、压力损失小、工作性能可靠、结构紧凑等优点。但传统的热管换热器存在低温露点腐蚀的严重问题。本文针对新型的可应用于低温系统余热回收领域的夹套式热管及其换热器进行了深入研究,主要完成了以下工作:进行了热管传热特性实验研究,分析了不同热流密度下热管径向、轴向外壁温度的分布。计算了不同充液率条件下热管的传热系数,并根据最小二乘法原理,推导出了热管传热系数与充液率及热流密度的实验关联式。经误差分析,传热系数的系统误差不超过±9.21%。以计算流体力学软件FLUENT为平台,采用多孔介质模型对夹套式热管换热器壳程流场进行叁维数值模拟研究。研究发现静压沿烟气流动方向近似呈线性分布,且总压降随着烟气入口流速的增加而增大。采用叁种不同的分布阻力关系式进行模拟的计算结果趋势相同,其中Taborek关系式模拟结果与理论计算结果相对误差不超过8%。为了弥补多孔介质模型不能描述换热器局部详细信息的不足,采用实体模型对夹套式热管换热器的代表性单元进行模拟计算,其计算结果与理论计算结果相对误差为5.4%。分析了不同的结构参数对换热器压降的影响。综合考虑加工、安装、运行等因素,认为换热器翅片高度应小于26.5mm,翅片间距应大于6.5mm,热管横向间距应介于108~111mm之间,热管纵向间距应介于120~125mm之间。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

夹套式热管换热器论文参考文献

[1].张岭.夹套式热管换热器多场数值模拟与优化研究[D].中南大学.2010

[2].许欣.夹套式热管传热特性实验研究及其换热器壳程流场数值模拟[D].中南大学.2009

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