板式換熱器火用傳遞特性研究.pdf

1、近幾年來，由于資源的過度開采和利用，造成環(huán)境的嚴(yán)重污染，合理利用資源以及提高資源的利用率已經(jīng)不僅僅是我國(guó)需要面臨的嚴(yán)重問題，更是全世界討論的重要課題。換熱器作為一種高效利用能源的重要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)以及食品加工領(lǐng)域。雖然很多學(xué)者對(duì)板式換熱器的傳熱性能進(jìn)行了大量的研究，但是利用火用傳遞理論對(duì)板式換熱器進(jìn)行研究卻比較少。本文主要利用火用傳遞理論，以板式換熱器為研究對(duì)象，對(duì)于傳熱和傳火用兩種換熱器的性能評(píng)判方法進(jìn)行比較。
　　主

2、要內(nèi)容為：首先，確定板式換熱器的主流區(qū)，在GAMBIT中對(duì)板式換熱器主流區(qū)進(jìn)行三維建模并進(jìn)行網(wǎng)格劃分；在FLUENT中對(duì)三維模型進(jìn)行數(shù)值模擬，得到在主流區(qū)的速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布；進(jìn)而針對(duì)不同波紋傾角以及不同波紋節(jié)距的主流區(qū)進(jìn)行數(shù)值模擬，得到努塞爾數(shù)以及傳熱系數(shù)的變化趨勢(shì)。然后，依據(jù)火用傳遞理論，推導(dǎo)傳火用有效度以及平均傳火用系數(shù)的計(jì)算公式，計(jì)算得到隨著不同波紋傾角以及不同波紋節(jié)距，傳火用有效度以及平均傳火用系數(shù)的變化趨勢(shì)。最后，針對(duì)水、油

3、兩種換熱介質(zhì)進(jìn)行數(shù)值模擬，利用傳火用理論，比較兩種介質(zhì)在傳火用方面的性能。
　　研究結(jié)果表明：⑴對(duì)于不同波紋傾角的換熱板而言，在波紋傾角比較小時(shí)，努塞爾數(shù)和傳熱系數(shù)隨波紋傾角的不斷增加而增加；當(dāng)波紋傾角為70°左右時(shí)，努塞爾數(shù)達(dá)到最大值；隨著波紋傾角繼續(xù)增加，努塞爾數(shù)和傳熱系數(shù)逐漸降低。⑵對(duì)于不同波紋節(jié)距的換熱板而言，隨著波紋節(jié)距的增加，努塞爾數(shù)以及傳熱系數(shù)逐漸減小。⑶針對(duì)不同波紋傾角以及不同波紋節(jié)距而言，傳火用有效度和平均傳火用