換熱器綜合性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)能源利用、開(kāi)發(fā)的合理性與有效性的要求不斷提高，因而對(duì)換熱器性能的要求也日益加強(qiáng)。特別是對(duì)換熱器的研究必須滿足各種特殊情況和苛刻條件的要求，對(duì)它的研究也就顯得更為重要。因此，在換熱器的生產(chǎn)及研究開(kāi)發(fā)上除了滿足各種必需的工藝條件之外，對(duì)它的綜合性能也提出了更高的要求。深入研究換熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)、流動(dòng)參數(shù)與換熱性能三方面綜合性能對(duì)換熱器參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)效率和經(jīng)濟(jì)效益都具有重大的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

2、 換熱器的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分重要的工作，它涉及到換熱設(shè)備的投資成本、運(yùn)行狀態(tài)及性能狀況。一個(gè)好的換熱器設(shè)計(jì)應(yīng)能做到投資省、運(yùn)行費(fèi)用低和換熱效果好。長(zhǎng)期以來(lái)人們?yōu)榇烁冻隽舜罅康呐?，也取得了相?yīng)的效果，但仍然離前面提出的要求相差甚遠(yuǎn)。不少人針對(duì)換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法提出了方案，但由于優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)的不確定性及換熱器種類的多樣性，換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)目前還不完善。本文打破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的思路，從換熱器的基本結(jié)構(gòu)與流動(dòng)傳熱特性入手，建立了全新思路的綜合

3、性能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，以換熱器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和過(guò)程可用能分析為基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)換熱器的投資成本低、運(yùn)行費(fèi)用少以及換熱性能佳的優(yōu)化目標(biāo)。 由于板翅式換熱器是目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的換熱設(shè)備之一，它具有體積小、重量輕、換熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧及堅(jiān)固耐用、適應(yīng)性強(qiáng)并可設(shè)計(jì)成多股流體同時(shí)換熱等優(yōu)點(diǎn)。它可以用于各種介質(zhì)的熱交換（氣與氣、氣與液、液與液）以及有相變的冷凝和蒸發(fā)。本文研究了板翅式換熱器的結(jié)構(gòu)形式及導(dǎo)致的流動(dòng)特征，選擇平直翅片板翅式換熱

4、器為目標(biāo)，應(yīng)用換熱器綜合性能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)形式，建立了基于實(shí)際換熱模型基礎(chǔ)上的板翅式換熱器數(shù)學(xué)模型，將綜合性能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法推廣到實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中。 在建立板翅式換熱器數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，運(yùn)用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編制程序，以單位傳熱量的可用能損失率最小為目標(biāo)函數(shù)，尋求流動(dòng)參數(shù)的最佳值，利用換熱器兩側(cè)流動(dòng)換熱過(guò)程的流動(dòng)與換熱的準(zhǔn)則關(guān)系式，在設(shè)定換熱熱流密度和選定換熱器某個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸的基礎(chǔ)上，采用迭代的方式完成對(duì)天然氣——空氣和潤(rùn)滑油——空氣