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螺旋折流板换热器论文:螺旋折流板换热器的性能研究及结构优化.doc

螺旋折流板换热器论文:螺旋折流板换热器的性能研究及结构优化

守着沵到永远_
2019-02-25 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

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螺旋折流板换热器论文:螺旋折流板换热器的性能研究及结构优化【中文摘要】本文采用Fluent软件,对弓形折流板、连续型螺旋折流板、传统型螺旋折流板以及新型螺旋折流板换热器进行了数值模拟,系统地研究了不同换热器壳程的内部场、换热性能、阻力性能以及综合性能。采用弓形折流板换热器进行了网格无关性研究,确定了mm的网格无关尺寸。针对螺旋折流板换热器壳体中心和相邻折流板之间存在的漏流及壳程进出口压降过大的现象,提出了加宽折流板及倾斜壳程进出口管的改进措施。根据模拟结果,得出以下结论:螺旋折流板换热器最佳螺旋角范围为°°,连续型螺旋折流板换热器的综合性能最优,其值是传统型螺旋折流板换热器的倍,新型螺旋折流板换热器的综合性能是传统型螺旋折流板换热器的倍左右,而弓形折流板换热器是传统型螺旋折流板换热器的倍。同时本文还给出了不同螺旋折流板换热器壳程的努赛尔数(Nu)及阻力系数(f)与雷诺数(Re)的关系式。最后,本文设计并制造了一台新型螺旋折流板换热器进行实验研究,得到总换热系数和壳程压力降的实验值与模拟值的误差分别在之间以及左右,进一步验证了本文数值模拟结果的正确性。【英文摘要】Aresearchofnumericalsimulationonheatexchangerwithbowshapedbaffles,heatexchangerwithcontinuoushelicalbaffles,traditionalheatexchangerwithhelicalbafflesandnewtypeheatexchangerwithhelicalbafflesbyusingFluentsoftwarehasbeendoneinthispaperThispaperdoaresearchontheinternalflowfield,heattransferperformance,resistantperformanceandcomprehensiveperformanceintheshellsidesystematicallyWiththemeshindependentofheatexchangerwithbowshapedbafflesverified,themeshsizearedefinedasmmFornotonlyleakageprobleminthecenterofshellsideandbetweenbaffles,butalsohighpressuredropintheimportandexportofshellsideoftheheatexchangerwithhelicalbaffles,somemeasuresthatwidenthebafflesandtilttheimportandexportoftheshelltubehavebeenproposedinthispaperAccordingtothesimulationresults,itcomestofollowingconclusions:thebesthelixangleofheatexchangerwithhelicalbafflesrangesfrom°to°Whenitcomestothecomprehensiveperformance,heatexchangerwithcontinuoushelicalbafflesisthebest,thevalueis~timesbetterthantraditionalheatexchangerwithhelicalbaffles,thecomprehensiveperformanceofnewtypeheatexchangerwithhelicalbafflesisabouttimesbetterthantraditionalheatexchangerwithhelicalbaffles,butthevalueofheatexchangerwithbowshapedbafflesis~timesthantraditionalheatexchangerwithhelicalbafflesMeanwhile,therelationshipsbetweenNusseltnumber(Nu)andresistantcoefficient(f)withReynoldsnumber(Re)havebeenestablishedinthispaperIntheend,anexperimentalstudywasdoneonnewtypeheatexchangerwithhelicalbafflesafterbeendesignedandmanufactured,thenitcomestotheconclusionsthattheheattransfercoefficientatbothofthetubeandthepressuredropontheshellsidedeviate~andaboutbetweenexperimentalvaluesandsimulationvalues,validatingthecorrectnessofthenumericalsimulationinthispaperfurther【关键词】螺旋折流板换热器螺旋角数值模拟性能研究结构优化【英文关键词】heatexchangerwithhelicalbaffles   helixangle   numericalsimulation   performancestudy   structuraloptimization【备注】在线加好友索购全文:同时提供论文写作一对一指导和论文发表委托服务。本文由学术文献总库合作提供无涉版权。作者如有异议请与总库或学校联系。【目录】螺旋折流板换热器的性能研究及结构优化摘要Abstract目录第章绪论研究背景折流板布置对于换热性能的影响研究现状实验研究现状数值模拟研究现状本文主要内容第章管壳式换热器的数值模拟方法计算软件的简介物理模型控制方程质量守恒定律动量守恒定律能量守恒定律网格的划分边界条件和计算的设置进出口的边界条件设置壁面条件设置求解器的设置特征参数的定义壳层的定性参数壳层对流换热系数壳层阻力系数换热器数值模拟方法的准确性网格无关性的验证换热器数值模拟准确性的验证本章小结第章连续型螺旋折流板换热器的数值模拟研究引言连续型螺旋折流板换热器的内部场分析流动情况换热情况压力场分析螺旋角对连续型螺旋折流板换热器性能的影响螺旋角对换热性能的影响螺旋角对阻力性能的影响螺旋角对综合性能的影响壳程管嘴进出口形状对换热器性能的影响进出口形状对换热性能的影响进出口形状对阻力性能的影响进出口形状对综合性能的影响连续型螺旋折流板换热器的关联式回归换热系数关联式的回归阻力系数关联式的回归本章小结第章螺旋折流板换热器的数值模拟及结构优化研究引言螺旋折流板换热器的壳程流动分析螺旋折流板与弓形折流板、连续型螺旋折流板换热器的性能对比换热性能对比阻力性能对比综合性能对比螺旋折流板换热器的结构优化方案新型螺旋折流板换热器的壳程流动分析新型螺旋折流板换热器与螺旋折流板换热器的性能对比研究换热性能的对比阻力性能的对比综合性能的对比螺旋折流板换热器和新型螺旋折流板换热器的性能研究换热性能的研究阻力性能的研究综合性能的研究螺旋折流板换热器和新型螺旋折流板换热器的关系式回归换热系数关联式的回归阻力系数关联式的回归本章小结第章新型螺旋折流板换热器的实验研究新型螺旋折流板换热器的设计与制造新型螺旋折流板换热器的设计新型螺旋折流板换热器的制造实验装置实验步骤系统热平衡验证实验数据实验值与模拟值的对比总换热系数的对比壳程压力降的对比本章小结第章结论与展望结论展望参考文献致谢在校期间参与的科研项目

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