異型管高效換熱元件傳熱性能研究與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).pdf

1、能源緊缺問題是全球各國(guó)所面對(duì)的最主要的問題之一。我國(guó)是能源消費(fèi)的大國(guó),使能源緊缺問題顯得更加嚴(yán)重。因而對(duì)換熱設(shè)備在性能、參數(shù)等方面提出了更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。另一方面,換熱器換熱性能的提高也使得換熱器的結(jié)構(gòu)更加緊湊,占用空間減小,節(jié)約了土地資源。由于換熱設(shè)備最重要的組成部分是換熱元件,因此換熱設(shè)備整體性能提高的主要核心技術(shù)是高效換熱元件的開發(fā)及利用。所以各種高效換熱元件的研發(fā)顯得尤為重要。
　　本文首先在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上,根據(jù)課題的

2、任務(wù)要求,設(shè)計(jì)了一種新型的非對(duì)稱式橫槽管高效換熱元件,使用了一種相對(duì)科學(xué)的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則用來評(píng)價(jià)該高效換熱元件的綜合傳熱效率?；趉-ε湍流模型,以氦氣作為換熱工質(zhì),對(duì)該新型換熱元件在高溫高壓工況下管內(nèi)的流動(dòng)與傳熱進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。結(jié)果表明非對(duì)稱式橫槽管的綜合傳熱效率要優(yōu)于傳統(tǒng)的對(duì)稱式橫槽管。
　　隨后,結(jié)合前面的數(shù)值模擬結(jié)果,采用“中心復(fù)合設(shè)計(jì)”(CCD)方法對(duì)非對(duì)稱式橫槽管的三個(gè)基本結(jié)構(gòu)參數(shù)(槽間距p、槽寬b、槽深e)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)

3、計(jì),考察了不同結(jié)構(gòu)對(duì)非對(duì)稱橫槽管傳熱性能、阻力性能及綜合傳熱性能的影響,最后對(duì)其內(nèi)部流動(dòng)及傳熱機(jī)理進(jìn)行了初步地分析與探討。結(jié)果表明,最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)為p12-b8-e0.6。
　　此外,本文應(yīng)用大渦模擬(LES)對(duì)非對(duì)稱橫槽管管外的流動(dòng)與傳熱進(jìn)行了三維數(shù)值模擬研究,考察了非對(duì)稱結(jié)構(gòu)管外的強(qiáng)化傳熱機(jī)理,橫向?qū)Ρ确治隽瞬煌凵顓?shù)下橫槽管管外流體的流動(dòng)和傳熱的變化情況。得出了最佳的槽深參數(shù)為0.6mm,此結(jié)構(gòu)流場(chǎng)的速度場(chǎng)與溫度場(chǎng)協(xié)同性較好