板式換熱器板片導(dǎo)流區(qū)流動(dòng)特性分析.pdf

1、換熱器是一種普遍應(yīng)用的節(jié)能設(shè)備，是在冶金、電力、石油、化工、輕工、食品等行業(yè)用來實(shí)現(xiàn)物料之間熱量傳遞的工藝設(shè)備。在現(xiàn)代工業(yè)中，由于板式換熱器具有傳熱系數(shù)大，占地面積小，種類繁多等優(yōu)點(diǎn)，這使得板式換熱器的應(yīng)用領(lǐng)域正在逐漸擴(kuò)大，板式換熱器也正在取代傳統(tǒng)換熱器如管式換熱器、管板式換熱器等。本文主要研究人字形板片板式換熱器，由于板片快速導(dǎo)流區(qū)的流動(dòng)特性和傳熱特性是衡量板式換熱器非常重要的指標(biāo)，它們將直接影響板式換熱器的工作能力，但是國內(nèi)外對(duì)這方

2、面研究比較少，對(duì)板片快速導(dǎo)流區(qū)結(jié)構(gòu)特征如何影響換熱器工作效率的相關(guān)總結(jié)也不夠完善，而板片快速導(dǎo)流區(qū)卻是影響板式換熱器換熱性能的關(guān)鍵。針對(duì)此問題本文共分四個(gè)研究部分:
　　首先，分析國內(nèi)外板式換熱器發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算原理進(jìn)行分析，依托板式換熱器中換熱性能及流動(dòng)特性，確定導(dǎo)流區(qū)相關(guān)技術(shù)參數(shù)。
　　其次，依據(jù)廠家提供原始設(shè)計(jì)參數(shù)范圍，建立一種板式換熱器快速導(dǎo)流區(qū)、換熱區(qū)結(jié)構(gòu)模型及CFD分析模型，討論模型入口、出口、

3、邊界條件及溫度、壓強(qiáng)、速度項(xiàng)數(shù)值條件，完成CFD仿真工作，為后續(xù)章節(jié)優(yōu)化工作提供技術(shù)支持。
　　再次，采用均勻試驗(yàn)方法，對(duì)人字形板式換熱器快速導(dǎo)流區(qū)、換熱區(qū)模型進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化工作，得到最佳導(dǎo)流區(qū)參數(shù)值是傾角ψ為50°，峰間距h為20mm，弧半徑R為140 mm。
　　最后，試驗(yàn)驗(yàn)證，本論文所做的是測量試驗(yàn)。該試驗(yàn)主要是測量板式換熱器人字形板片中快速導(dǎo)流區(qū)幾何參數(shù)數(shù)值，驗(yàn)證并討論前面章節(jié)中的優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)論。試驗(yàn)測出了真實(shí)數(shù)據(jù)，數(shù)值

4、分別為峰間距20.2 mm，傾角為50.3°，弧半徑為140.3 mm。結(jié)果表明:與仿真試驗(yàn)數(shù)值相吻合，證明了仿真數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
　　通過查閱國內(nèi)外板式換熱器的研究成果可知，在眾多板式換熱器板片結(jié)構(gòu)中，標(biāo)準(zhǔn)人字形板片構(gòu)造的傳熱和流動(dòng)特性效果最佳，國內(nèi)對(duì)板式換熱器快速導(dǎo)流區(qū)及換熱區(qū)域各參數(shù)的獲取都是通過逆向的方式獲取，而基于快速導(dǎo)流區(qū)弧半徑、傾角及峰間距參數(shù)優(yōu)化的人字形板片，根據(jù)關(guān)于人字形板式換熱器的現(xiàn)有相關(guān)信息，沒有學(xué)者針對(duì)人字形