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《山东大学》 2005年
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S型内翅片管强化传热的换热特性和阻力特性研究

张凯  
【摘要】:近年来由于生产和科学技术发展的需要,强化换热技术已得到了较大的发展,并且广泛的应用于石油、化工、动力和制冷等工程领域的换热设备中。研究各种传热过程的强化问题用以设计新颖的紧凑式换热器,不仅是现代工业发展中必须解决的问题,同时也是开发新能源和开展节能工作的紧迫任务。 本文以实验为基础,研究了两组S型内翅片管的湍流流动特性与换热特性,并与同样内径和壁厚光管的做对比。在实验数据的基础上我们拟合出所测参数范围内阻力和换热的实验关联式,并运用Webb性能指标比较了翅片管之间的换热效果。 实验数据处理过程中,我们运用了数值分析软件Fluent进行处理,从翅片管内流场分布来分析内翅片管的换热效果。 应用Webb热力性能指标,在换热面积和泵功率相同的条件下,本文对S型内翅片管和光管的换热效果进行比较,得出的结论是: 1.在相同泵功和换热面积条件下,在实验的雷诺数范围内,单S型内翅片管换热量均低于光管的换热量;当Re50000时,交叉S型内翅片管换热量高于光管的换热量,当Re50000时,交叉S型内翅片管的换热量低于光管的换热量。 2.在实验范围内,单S型内翅片管的Q/Q_b曲线随着Re数的增加而上升,这表明单S型内翅片管在大Re数时表现出较强的换热性能;交叉S型内翅片管的Q/Q_b曲线随Re数的增加而下降,表明交叉S型内翅片管的换热能力的增强低于阻力损失的增加,总体换热性能下降。 3.在实验范围内,交叉S管的换热能力要好于单S管。但单S管换热能力增强趋势大于交叉S管,致使在Re=125000左右时两者的换热能力相等。 对于S型内翅片管的阻力,单S型内翅片管的阻力系数f随Re数的增大而降低,当Re130000时,阻力系数基本保持不变;而交叉S管的阻力系数f随Re数的增大而增大。当Re115000时,交叉S管的阻力系数比单S管的阻力系数要小,但是当Re115000时,交叉S管的阻力系数将大于单S管的阻力系数。 本文得到的换热特性和流动阻力特性的准则关系式可以应用于同样条件下S型内
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TK124

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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8 张珍;谢晶;;上下冲击式速冻装置内静压箱流场的均匀性研究[A];第六届全国食品冷藏链大会论文集[C];2008年
9 万金庆;李瑞阳;郁鸿凌;;EHD强化垂直管内凝结换热的可视化实验研究[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
10 谭宏博;厉彦忠;脱瀚斐;田宝聪;周满;;利用内翅片管冰蓄冷装置回收液化天然气冷量的实验研究[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
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1 朱登亮;槽形竖壁冷凝强化规律研究与结构优化[D];华东理工大学;2011年
2 崔永章;内置折边扭带管内混合气体对流凝结换热与阻力性能研究[D];山东大学;2011年
3 孙韶杰;模糊图像中感兴趣信息的盲复原方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
4 王治刚;东北地区温室生物质能量供给系统及控制方式研究[D];吉林大学;2011年
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1 罗富强;扁管管壳式换热器数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 石帅;滑油冷却器强化传热及小型化技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王刚;窄扁管水—水换热器流动与传热特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 朱辉;迪恩涡及其强化螺旋管传热性能的研究[D];湖南工业大学;2010年
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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7 陆友莲;王国平;肖剑;何宁;童剑飞;余朝举;梁天骄;;低温氢循环压力平衡系统研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第6册)[C];2009年
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10 於仲义;陈焰华;胡平放;;基于导热型传热机制的地埋管换热特性研究[A];建筑电气设计与研究——湖北省/武汉市建筑电气专业委员会二○○九年年会论文集[C];2009年
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4 刘东;高热流密度微结构散热器换热特性的研究[D];中国科学技术大学;2011年
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6 颜晓虹;微细通道内流动沸腾的实验和理论研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2006年
7 李晓伟;通道湍流换热强化的数值与实验研究[D];清华大学;2008年
8 杜东兴;可压缩性及粗糙度对微细管内流动及换热特性的影响[D];清华大学;2000年
9 於仲义;土壤源热泵垂直地埋管换热器传热特性研究[D];华中科技大学;2008年
10 徐莹;城市污水流变与换热特性研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张凯;S型内翅片管强化传热的换热特性和阻力特性研究[D];山东大学;2005年
2 陈素君;螺旋通道内对流换热热力性能数值模拟[D];重庆大学;2008年
3 梁小龙;原表面波纹通道在湍流状态下的流动和换热特性的数值研究[D];太原理工大学;2011年
4 张刘刚;金属泡沫填充式电子器件散热器换热特性数值模拟[D];西安科技大学;2010年
5 许伟;几种典型翅片传热及阻力特性的数值研究与分析[D];清华大学;2005年
6 窦鹏程;R134a在卧式螺旋管内单相流动和过冷流动沸腾换热特性研究[D];山东大学;2012年
7 高珊;活塞驱动式自耦合射流强化传热特性研究[D];南京航空航天大学;2008年
8 李磊;内展翅片管换热器换热特性的数值模拟研究[D];西安科技大学;2011年
9 袁振伟;不同重力条件下冷凝器换热特性研究[D];南京航空航天大学;2010年
10 王晓霞;酒窝板换热特性的实验研究[D];西安科技大学;2008年
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