导读:本文包含了轴流管壳式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:深度换热,温差场,均匀性,长径比
轴流管壳式换热器论文文献综述
蒋夫花[1]（2011）在《大型轴流管壳式换热器中的深度换热》一文中研究指出管壳式换热器具有机械密封性好、承压能力强等特点,是动力、能源、冶金、硫酸工业等行业的关键通用设备。换热器热流体与冷流体的出口温度比例α(αT_(H2) T_(L2))可表征换热器的换热深度。当热流体的出口温度低于冷流体的出口温度即α＜1时,换热器进入深度换热状态。工业中有一些场合需要冷热流体作深度换热,例如在硫酸生产转化系统中SO_2 /SO_3气体的换热,在乙烯或炼油系统中的冷热油料换热等。近些年来随着硫酸工业生产规模的扩大,转化工序中换热设备也越来越大型化。换热器大型化过程中,长径比(L/D)锐减的同时也伴随出现了深度换热难以实现的问题。在超大型换热器中采用壳程多通道结构是改善深度换热受限的有效方法,但其内部速度分布尚不清楚,本论文将对此进行研究。壳程多通道管壳式换热器相当于一个由若干个长宽比为L/W的并列分置管壳式换热器组成的换热器网络。在壳程多通道超大型管壳式换热器中,深度换热之所以得以实现是由于并列分置管束管壳式换热器的L/W远大于超大型管壳式换热器L/D,因此研究L/W与深度换热的关系很有必要。在本论文中,根据几何相似原理抽取壳程多通道超大型管壳式换热器中具有代表性的并列分置管束单元流路区域进行数值模拟研究,运用大型计算流体力学商业软件FLUENT研究了长宽比对并列分置管束单元流路区域模型的深度换热性能的影响,给出了并列分置管束单元流路区域的速度场分布,由于并列分置管束单元流路区域与壳程多通道大型管壳式换热器的壳程流路具有极高的相似性,所得结果对了解壳程多通道超大型管壳式换热器的壳程流路有意义。壳程多通道超大型管壳式换热器中可看作是由并列分置管束单元流路区域模型组成的换热器网络。本论文根据并列分置管束单元流路区域模型制造了5个并列分置管束管壳式换热器。运用实验与数值模拟相结合的方法对5个并列分置管束管壳式换热器的传热与流阻性能进行了研究。实验结果与数值模拟结果具有很好的一致性。建立了并列分置管束管壳式换热器实验平台,对实验装置与测试系统的可靠性进行了系统分析,得到了不同L/W的管壳式换热器的总传热系数,总结了L/W对管壳式换热器深度换热性能的影响规律。换热器的深度换热性能与长宽比L/W密切关联,随着换热器L/W的减小,换热器壳程流场分布越来越不均匀,换热器性能下降剧烈并且壳程压降急剧增大。在管壳程平均流速均为10 m·s~(-1)时,冷热流体在长宽比L/W≥4.62的并列分置管束管壳式换热器可以进行深度换热,而在长宽比L/W≤3.08的并列分置管束管壳式换热器中不能产生深度换热。以温差场均匀性原则为指导,从管程与壳程温差场的协同关系角度分析了换热器性能随L W减小而下降的机理。将并列分置管束管壳式换热器划分为若干个微元,每个微元均可看作一个子换热器,在子换热器中,冷热流体的特征(平均)温度分别为t h和t c,所以对于每一个子换热器都存在着一个冷热流体温度差H ,从而在整个换热器中形成冷热流体的温差场H(x,y,z)=t_h(x,y,z)-t_c(x,y,z)冷热流体温度场间的搭配,即温差场的特性本质决定了换热器的性能。冷热流体的温度场都是空间的函数,它们的函数形式越接近时,它们的协同就越好。在本论文中将并列分置管束管壳式换热器分为若干个子元素,通过数值模拟的方法将其内部温差场以二维图形式直观显现、计算了5个并列分置管束管壳式换热器的温差均匀性因子,定量表述了其温差场的均匀程度,经过分析得出结论:换热器深度换热性能随L/W的减小而下降是因为换热器温差场的均匀性随L/W的减小而下降,这与过增元院士提出的温差场均匀性原则是相符合的。换热效率不仅取决于冷热流体的进口温度差和传热单元数,还取决于冷热流体的流动形式(顺流、叉流、逆流)。逆流换热器之所以具有最高的换热效率是因为它的传热温差场最均匀,即同等条件下,错流、顺流换热器相对于逆流换热器温差场的不均匀程度反映了错流、逆流换热器中传热温差相对于逆流换热器传热温差的损失程度。在本论文中采用流路分析的方法对管壳式换热器壳程进出口折流区域的传热温差进行研究,并比较了不同换热深度条件下折流较纯逆流换热的传热温差损失。经数学分析知,为确保换热器能发生深度换热,应使换热器传热温差较纯逆流的偏移量小于5%,这可以通过控制折流区域面积占总传热面积的比例小于0.6/R_(1a,c)来实现, R_(1a,c)为临界点逆流冷流体出口、进口温差与平均温差之比。壳程多通道管壳式换热器已应用于工业生产系统中,换热效率较高,取得了很大的经济效益。本论文采用流道分区方法对壳程多通道管壳式换热器进行简化,在实验室条件下完成了其壳程流路分析,给出了其内部速度分布;通过实验和数值分析的方法研究了壳程多通道管壳式换热器的子换热器——并列分置管束管壳式换热器的L/W与其深度换热性能的关系,给出了L/W在何种范围内的并列分置管束管壳式换热器能发生深度换热;以温差场均匀性原则为指导进行了机理分析;采用流路分析的方法对不同换热深度条件下壳程折流区域较逆流的传热温差损失进行研究,给出了折流区域占总壳程面积的合理比例,这为壳程多通道超大型管壳式换热器的设计提供了理论依据,在工业应用中具有参考价值。(本文来源于《华南理工大学》期刊2011-04-20）
曾文良,邓先和,李志武[2]（2010）在《MPC轴流管壳式换热器的壳程局部传热性能》一文中研究指出对一种具有并流多通道进出口结构(MPC)的轴流管壳式换热器的壳程局部传热性能进行实验研究,分别在有壳程进口段分布挡板与无分布挡板的情况下,探讨了进口段局部表面传质努塞尔数的分布、局部平均表面努塞尔数与管束位置及雷诺数的关系,分析了进口段和换热器整体的平均传质努塞尔数与雷诺数的变化关系,揭示了壳程进口段的局部表面努塞尔数的分布规律,并进行了机理分析.研究结果表明,分布挡板能够有效促进壳程流场的分布,提高换热器壳程的整体传热性能.(本文来源于《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊2010年02期）
曾文良,邓先和[3]（2009）在《轴流管壳式换热器壳程流动与传热性能的数值研究》一文中研究指出本文采用多孔介质—分布阻力模型,对大型轴流管壳式换热器壳程的流动与传热性能进行数值模拟研究。在传热管长度保持6.0m不变和恒定管外壁面温度的条件下,研究了换热器的L/D与Re对壳程流场的分布、阻力性能、传热性能、以及综合性能的影响。研究结果表明,在相同的Re下,随着L/D的减小,换热器的流场分布不均现象表现异常突出,阻力损失急剧增大,而Nu相反有小幅增加,综合性能因子η亦不断减小,尤其是L/D≤2.0时,各项性能的恶化显得特别突出。(本文来源于《化学工程与装备》期刊2009年07期）
曾文良,张复兴,王剑秋,邓先和[4]（2009）在《轴流管壳式换热器壳侧流体优化分布数值研究》一文中研究指出针对大型、超大型轴流管壳式换热器壳侧流体的流动分布不均的问题,提出在进出口处增加流体分布挡板用以改进流体分布不均的现象。并且在此之前的理论研究基础上,采用多孔介质———分布阻力模型,对不同结构参数的流体分布挡板进行数值模拟研究,研究结果表明,在壳侧进出口安装流体分布挡板能够有效促进流体的均匀分布,理论分析的数学模型与数值研究结果表现为一致,通过几种不同的结构参数分布挡板的数值结果对比,表明采用第叁种结构形式的挡板不但流体分布均匀,而且由于挡板存在所造成的压力损失最小。(本文来源于《衡阳师范学院学报》期刊2009年03期）
曾文良[5]（2009）在《大型轴流管壳式换热器流动与传热的若干关键问题研究》一文中研究指出换热器的传热管长度L一般是由生产工艺条件决定,而换热器的壳体直径是由生产能力决定,随着工业生产装置的大型化和超大型化的发展,换热器直径D不断增大,长径比(L/D)将减小, L/D的减小将导致壳程流场分布严重不均,压降急剧增加,传热与流阻性能显着恶化等一系列关键技术瓶颈。本研究提出了构建并流多通道进出口结构和在进出口安装流体分布挡板的办法,从而达到解决问题的目的。通过采用多孔介质—分布阻力模型,对大型轴流管壳式换热器壳程的流动与传热性能进行数值仿真研究。在恒定管长和管外壁温条件下,系统地研究了L/D和Re对壳程流场的分布、传热与阻力性能、以及综合性能的影响。结果表明,在相同的Re下,随着L/D的减小,壳程流场分布不均现象表现异常突出,阻力损失急剧增大,平均Nu有小幅增加,但综合性能因子η亦不断减小,尤其是L/D≤2.0时,各项性能的恶化显得特别突出。采用以上相同的方法,对并流多通道进出口轴流管壳式换热器进行数值模拟研究,研究不同进出口通道数量M对流场分布、传热与流阻性能,以及换热器综合性能的影响。结果表明,在相同的Re和L/D下,随着M的增加,壳程流场分布不均现象得到有效的遏制,压降将急剧降低,最大降幅达到50%以上,平均表面Nu有一定的增加,同时换热器的综合性能因子η随M的增大而增大。通过能量和物质平衡原理,采用阻力分析的方法,建立了进出口流体分布挡板的结构优化数学模型。并且在模型的基础上,用实验与数值相结合的方法对分布挡板进行了研究,研究了不同管排数N、不同分布挡板的流场与阻力性能的变化,并揭示了壳程流场真实分布规律。结果表明,分布挡板能够有效促进壳程流场的二次分布,特别对N=11时效果更加突出,而且挡板1的作用相对于挡板2和挡板3更加有效;同样表明,在相同的条件下(N、Re),无挡板时阻力损失最小,挡板1的阻力损失最大,比无挡板时增加10～15%,而挡板2与挡板3比较接近,高出无挡板6～8%左右。研究结果还表明,相同的Re和挡板下,压降随着N的增加而急剧增大, ? p与N的关系为: ?p∝N2.1~2.2。论文中还创造性提出了一种适用于气体在换热器管束之间的局部表面传热性能实验方法,研究表明该方法简单、方便、可靠。应用该方法对壳程局部表面传热性能进行研究,揭示了壳程局部表面Nu真实分布规律,并给出了合理的机理分析。结合实验与数值研究,结果表明,分布挡板的存在不但能够促进壳程局部表面Nu分布均匀,而且能够有效强化壳程整体表面传热性能,在N=11时的效果表现最为明显,而N=7时效果不太显着。比较各种挡板,挡板1的效果更加明显,其平均表面Nu比无挡板时提高8～12%,而挡板2和挡板3比较接近,比无挡板提高6～8%左右。综合研究表明,采用并流多通道进出口结构和进出口流体分布挡板,可以非常有效优化壳程流场分布和提高传热性能,降低壳程压降,并且挡板1与挡板2和挡板3相比具有更加优越的综合性能。(本文来源于《华南理工大学》期刊2009-05-11）
曾文良,胡显平,邓先和[6]（2008）在《轴流管壳式换热器壳侧流体进/出口分布挡板的理论研究(英文)》一文中研究指出大型、超大型壳程轴流管壳式换热器壳侧流体的流动分布不均严重影响着换热器的整体传热性能,而在壳侧入口和出口位置安装流体分布挡板是解决这一问题的方法之一.文中从流体分布挡板的影响参数入手,从理论上推导了挡板的开孔率与各种结构参数之间的数学模型,并且推导出优化的挡板设计参数方程,为壳侧流体的实验研究与数值研究提供了参考与方向.(本文来源于《陕西科技大学学报(自然科学版)》期刊2008年06期）
邓先和,赵晓曦,张亚君[7]（2002）在《轴流式双壳程缩放管管壳式换热器的工业试验》一文中研究指出对栅形网板支承的双面强化传热缩放管束在轴流式双壳程结构管壳式换热器中的液-液传热强化及流阻性能做了工业试验,流体介质为叁甲苯工作液及水。试验结果表明,与传统单弓形折流隔板支承光滑传热管的管壳式换热器相比,总传热系数提高63％,壳程压降可减少18％。(本文来源于《石油炼制与化工》期刊2002年02期）
轴流管壳式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：
对一种具有并流多通道进出口结构(MPC)的轴流管壳式换热器的壳程局部传热性能进行实验研究,分别在有壳程进口段分布挡板与无分布挡板的情况下,探讨了进口段局部表面传质努塞尔数的分布、局部平均表面努塞尔数与管束位置及雷诺数的关系,分析了进口段和换热器整体的平均传质努塞尔数与雷诺数的变化关系,揭示了壳程进口段的局部表面努塞尔数的分布规律,并进行了机理分析.研究结果表明,分布挡板能够有效促进壳程流场的分布,提高换热器壳程的整体传热性能.
（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。
轴流管壳式换热器论文参考文献
[1].蒋夫花.大型轴流管壳式换热器中的深度换热[D].华南理工大学.2011
[2].曾文良,邓先和,李志武.MPC轴流管壳式换热器的壳程局部传热性能[J].华南理工大学学报(自然科学版).2010
[3].曾文良,邓先和.轴流管壳式换热器壳程流动与传热性能的数值研究[J].化学工程与装备.2009
[4].曾文良,张复兴,王剑秋,邓先和.轴流管壳式换热器壳侧流体优化分布数值研究[J].衡阳师范学院学报.2009
[5].曾文良.大型轴流管壳式换热器流动与传热的若干关键问题研究[D].华南理工大学.2009
[6].曾文良,胡显平,邓先和.轴流管壳式换热器壳侧流体进/出口分布挡板的理论研究(英文)[J].陕西科技大学学报(自然科学版).2008
[7].邓先和,赵晓曦,张亚君.轴流式双壳程缩放管管壳式换热器的工业试验[J].石油炼制与化工.2002