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《中南大学》 2007年
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传热管内流体动力自转斜齿平带强化传热装置研究

俞天兰  
【摘要】: 为了解决换热器低流速管内容易生长污垢和对流传热系数低的问题,在系统分析国内外传热面污垢防治技术的基础上,提出一种结构巧妙的复合传热强化元件—自转旋流口斜齿平带。其结构特点是:在塑料平带的两面,等距离的排布斜齿,其两侧开设等距离交错排列的旋流缺口。其技术原理是利用斜齿导向和旋流缺口相结合的办法?使传热管内液体仍然像扭带那样能形成螺旋线流,使齿带具有自转清洗所需要的动力矩;借助传热流体对斜齿的冲推力形成较大的附加动力矩,以此成功地实现较低流速下的管内污垢自转清洗;利用斜齿节流充满下游的强烈涡流,非常有效地强化对流传热。由于基本结构为平带,适合注塑成型,成本低,质量高。 在对该技术进行比较系统的研究中,运用动力学理论得到了旋流口斜齿平带自转动力矩的计算式,该计算式对旋流口斜齿平带的结构优化设计和工程应用有着很好的指导作用;采用理论计算的方法,对影响传热强化的主要几个因素分别进行了近似的定量分析,得到了主次明晰的结果;并结合试验比较的方法优化了斜齿平带的结构参数。 研究得到的主要结果:与现有的光滑扭带相比,污垢清洗的自转力矩增大了116%,能够应用于较低流速的换热器;污垢自动清洗能力满足要求;对流传热强化的平均幅度达到了93.6%;流体阻力在一般的应用范围以内;具有较大的工程应用价值。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TB657.5

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1 俞天兰;传热管内流体动力自转斜齿平带强化传热装置研究[D];中南大学;2007年
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