收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

正六边形球面肋板式换热器性能分析及优化设计

王飞  
【摘要】:板式换热器以其结构紧凑,性能优良,易清洗等优点,越来越广泛的应用于石油、化工、轻工、冶金、动力等工程领域,在整个国民经济和工业生产中对改善能源利用率,提高经济效益都起着举足轻重的作用,因此对板式换热器进行新板型的开发和优化设计,提高换热器整体性能就具有十分重要的现实意义和应用价值。 本文采用数值计算的方法研究一种新型板式换热器—正六边形球面肋板式换热器,并在分析其内部传热和阻力特性的基础上进行优化设计,得到性能最优时的换热器参数。具体工作如下: 首先,比较三种换热器评价标准:JF因子、熵产最小法和火积耗散原理,分析三种评价标准各自的物理意义及其在换热器中的应用情况,发现将JF因子作为基于热力学第一定律的性能评价标准是合适的;在热力学第二定律范畴内,火积耗散原理可以避免熵产最小法在实际应用中出现的矛盾和问题,本文将其推广应用到实际换热器的数值计算中。 综合考虑各种影响因素,建立换热器计算模型,并搭建正六边形球面肋板式换热器水—水换热实验台进行实验验证,实验数据与数值计算结果吻合度较好,表明本文建立的计算模型能够准确预测换热器内部传热和流动情况,得到的数据是真实可信的。 随后本文利用验证模型对正六边形球面肋板式换热器进行了传热和阻力特性研究,得到不同工况下换热器内部流场、温度场、压力场和火积耗散分布情况,探讨了板片结构对换热器性能的影响规律。发现火积耗散数忽略了阻力性能的影响,不适合单独作为换热器评价标准使用。并与一种传统人字形板式换热器进行性能比较,证实了正六边形球面肋板式换热器综合性能的优越性。 最后,将球肋弧度和比例因子作为板片结构特征参数进行优化设计,得到了结构参数对换热器传热性能、阻力性能和火积耗散数的影响规律,提出火积耗散原理的优化方向为温度梯度最小,并不适合单独用于换热器新板型优化设计。因此采用JF因子作为主要优化目标,火积耗散数作为辅助优化目标,得到了最佳板片结构和运行参数。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;氟塑料-石墨板式换热器通过鉴定[J];炭素技术;2006年04期
2 苏萍,郝爱娜;板式换热器大修中的工艺改进[J];山西机械;2000年S2期
3 邹同华,杜建通,刘晓东;板式换热器设计选型及使用中应注意的问题[J];制冷与空调;2000年01期
4 黄加东;板式换热器堵塞原因及分析[J];给水排水;2001年01期
5 陈永东;《制冷用板式换热器》标准介绍[J];暖通空调;2001年03期
6 董超俊;板式换热器可视化计算机辅助设计系统的研制[J];热能动力工程;2001年01期
7 ;板式换热器的优化设计研究[J];河南科学;2002年04期
8 陈建伟,王向红,沈永年;石油天然气冷却用板式换热器阻力降计算与分析[J];低温工程;2002年04期
9 李诚;降低固定管板式换热器温差应力的措施[J];炼油技术与工程;2003年07期
10 张文涛,周延珍,解夫平;板式换热器节能安装与使用[J];节能与环保;2003年12期
11 张宝剑 ,庄正宁 ,李江荣;板式换热器在回收低温余热技术中的应用[J];节能;2003年01期
12 邹兵;板式换热器的清洗结垢方[J];机械管理开发;2003年06期
13 刘玉平;激光半焊型板式换热器在冶炼领域的应用[J];铜业工程;2004年04期
14 程建 ,韩德效;板式换热器的优化选型和新型板式换热器[J];中国建设信息.供热制冷专刊;2004年03期
15 卫靖江;;板式换热器结垢的清洗方法[J];太原科技;2006年05期
16 周德元;;嵩屿电厂二期工程选用板式换热器的探讨[J];福建电力与电工;2006年03期
17 李华峰;陈选;;板式换热器常见故障及处理[J];清洗世界;2007年09期
18 姜立清;;板式换热器结垢的原因分析、清洗及保护方法[J];黑龙江科技信息;2008年10期
19 张晓峰;;浅谈板式换热器[J];科技情报开发与经济;2009年10期
20 王峰;;板式换热器高效传热新思路[J];区域供热;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙振骑;;板式换热器汽-水直接换热的体会[A];全国暖通空调制冷1996年学术年会资料集[C];1996年
2 唐永乐;李凌靓;;板式换热器的使用和维护[A];苏、鲁、皖、赣、冀五省金属学会第十四届焦化学术年会论文集[C];2008年
3 罗志平;吴春华;龚杰;郭定明;;板式换热器失效原因分析及维修方法[A];苏、鲁、皖、赣、冀五省金属学会第十五届焦化学术年会论文集(上册)[C];2010年
4 程珈宁;;板式换热器在高层建筑中的应用[A];全国暖通空调制冷1996年学术年会资料集[C];1996年
5 刘涛;;板式换热器在昆明佳华广场中的应用[A];全国暖通空调制冷1998年学术年会资料集(1)[C];1998年
6 徐文达;张超;周颖越;;刮板式换热器的研究[A];91'全国包装和食品机械与食品加工学术讨论会/包装和食品机械专业学会第二届学术年会论文集(第一册)[C];1991年
7 王泽红;张仁和;;水介质板式换热器防冻的探讨[A];上海市制冷学会二○○一年学术年会论文集[C];2001年
8 程建;李先瑞;;板式换热器的优化选型和新型板式换热器[A];全国暖通空调制冷2004年学术年会资料摘要集(1)[C];2004年
9 李安琴;;板式换热器在游泳池加热系统中的应用[A];全国建筑给水排水青年学术论文选[C];1996年
10 吴其松;;板式换热器在纺织厂的应用与分析[A];全国纺织空调除尘新技术、新设备、新成果研讨会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 郭春生;新型复合人字形板式换热器传热与流动理论分析及实验研究[D];山东大学;2012年
2 李冠球;板式换热器传热传质实验与理论研究[D];浙江大学;2012年
3 张冠敏;复合波纹板式换热器强化传热机理及传热特性研究[D];山东大学;2006年
4 宋继伟;球面不连续波纹板式换热器传热与流动特性研究[D];山东大学;2012年
5 吴华新;空气—水介质板式换热器流动与传热特性研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 栾志坚;新型板式换热器内高粘性流体传热与流动特性研究[D];山东大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余静飞;板式换热器优化设计研究[D];新疆大学;2013年
2 曲宁;板式换热器传热与流动分析[D];山东大学;2005年
3 郭荣春;板式换热器测试系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 孔文彬;板式换热器失效分析研究[D];华南理工大学;2011年
5 姚君磊;适用于液固两相流的宽通道板式换热器的性能研究[D];南京航空航天大学;2012年
6 徐陈芸;冰浆在板式换热器中的流动与传热研究[D];华中科技大学;2012年
7 张井志;人字形板式换热器换热流动特性的数值分析与实验研究[D];山东大学;2013年
8 李晓亮;人字形板式换热器强化传热研究及场协同分析[D];山东大学;2009年
9 何光文;板式换热器结构参数优化及其传热性能研究[D];华南理工大学;2010年
10 邱小亮;人字形板片结构参数对板式换热器传热与流阻特性影响研究[D];华南理工大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 索双武;船用大型板式换热器 研发项目通过任务书评审[N];中国船舶报;2011年
2 刘一民 周正奇;板式换热器登上舰船[N];中国机电日报;2002年
3 记者 胡晓峰;铁白铜板式换热器通过评审[N];中国船舶报;2006年
4 郑开榜;首款铜合金板式换热器面世[N];中国有色金属报;2008年
5 实习生 苗玲玲本报记者 刘桂云;发展民族工业 打造国际品牌[N];吉林日报;2008年
6 颖文;扩能增产 转危为机[N];中国船舶报;2008年
7 驻市总工会记者 李目;工人先锋高子云[N];铁岭日报;2011年
8 本报记者 史晓斐;热电联产迎来全焊接时代[N];中国电力报;2009年
9 一萍;不锈钢钎焊板式换热器异军突起[N];中国机电日报;2001年
10 记者 孔菲 通讯员 金达;板式换热器合格率87.5%[N];长春日报;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978