收藏本站
收藏 | 论文排版

复合波纹板式换热器换热与阻力特性研究

何庆琼  
【摘要】: 板式换热器作为一种传热性能优异的热能动力机械设备被广泛应用到有能量传递过程的许多领域,其应用范围的不断扩大要求对其进行更深入的研究。板式换热器与管壳式换热器相比具有传热系数高、结构紧凑、易拆洗等优点,但也存在流动阻力大、承压能力低等主要缺点。针对传统人字型波纹板式换热器流动阻力大这一主要缺点,本文提出一种新型换热板片——复合波纹板片。 本文首先选取几何参数为波纹夹角β=45°、横波波距L_h=30mm、横波波高H_h=1.5mm、纵波波距L_z=16mm和纵波波高H_z=1.5mm的复合波纹板片建立与本文实验段几何参数一致的物理模型,采用非结构化网格,分别选用层流和RNGk—ε湍流模型,数值计算得到复合波纹型板式换热器内部的速度场,以及复合波纹型板式换热器在不同Re数范围内的换热准则方程式和摩擦系数关系式。为验证数值计算结果的正确性,搭建了复合波纹型板式换热器的水—水、水—油换热实验台,进行了水—水、水—油换热实验。通过对比,发现数值计算结果与实验结果一致性较好,Nu数随Re数的变化趋势基本一致,这说明了用数值计算方法研究复合波纹型板式换热器流动与换热性能的可行性。 为进一步探索复合波纹型板片的换热及阻力性能,对波纹夹角β=15°~75°,横波波高H_h=0.5mm~2.5mm,横波波距L_h=16mm~50mm;纵波波高H_z=0.5mm~2.5mm,纵波波距L_z=8mm~32mm范围内各个几何参数下的复合波纹型板片进行了数值计算,得出复合波纹几何参数对其性能的影响规律:波纹夹角β增加,换热增强,阻力同样相应增大,但夹角β较小时换热与阻力综合效果更好;横波波高增加在一定程度上有助于提高换热效果,且对摩擦系数影响很小;横波波距对换热影响不大,但横波波距过大或过小都会导致大的摩擦系数;纵波波距的减小在一定程度上可以强化换热,但摩擦系数会增大;纵波波高的变化对换热和摩擦系数都有显著影响。通过大量的数值计算,发现波纹夹角、纵波波高和纵波波距的改变对换热以及阻力性能均有较大影响。综合这几个主要影响板片换热与阻力特性的因素,归纳总结出复合波纹型板式换热器的换热准则综合方程式: Nu=0.2597 Re~(0.6463)Rr_(0.3(0.4))((H_z)╱(L_z))~(0.1963)((πβ)╱180)~(0.1413)摩擦系数综合关系式:f=87.546 Re~(0.3155)((H_z)╱(L_z))~(1.545)e~(1.1545((πβ)╱180)) 以上两式Re数范围为:2000<Re<20000。综合准则关系式的提出能够对复合波纹板的设计提供指导性建议。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李崇岳;奚延安;安元良;许国治;王韵茵;;板式换热器流体力学性能的研究[J];河北工业大学学报;1981年01期
2 ;板式换热器电厂应用技术经验交流会在遵义召开[J];石油化工设备;1983年05期
3 罗棣庵,焦芝林,顾传宝;超低流阻板式换热器的实验研究[J];工程热物理学报;1987年03期
4 安英华;板式换热器在集中供热系统中的应用问题[J];区域供热;1989年03期
5 何雪冰,刘宪英;集中供热用蒸气-热水板式换热器设计计算方法[J];区域供热;1997年04期
6 任红延;板式换热器传热性能的研究[J];太原科技;1999年03期
7 李安琴;板式换热器在游泳池加热系统中的应用[J];给水排水;1995年05期
8 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];建筑热能通风空调;1999年04期
9 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
10 梁经通;板式换热器技术和应用研讨会在保定召开[J];煤气与热力;1989年04期
11 吴继臣,陈晓杰;板式换热器热力简化计算的精度分析[J];哈尔滨建筑大学学报;1999年02期
12 姜守霞,郑洪江,贾树勇;超声波技术在板式换热器板片清洗方面的应用研究[J];吉林师范大学学报(自然科学版);2003年01期
13 韩海芬;黄兴蓉;;板式换热器在CARR重水系统中的应用[J];中国原子能科学研究院年报;2006年00期
14 吉桂明;;陆用燃气轮机的紧凑型板式换热器[J];热能动力工程;2008年02期
15 左丹;孙怀宇;;板式换热器选型软件设计与开发[J];化学工程师;2011年04期
16 刘乃舜;;板式换热器在液压工程中的应用[J];液压与气动;1993年06期
17 许淑惠,周明连;板式换热器进出口段流道内的压力分布、流阻及流型显示的实验研究[J];节能;1996年08期
18 陈金华,李惠风,彭世尼;燃气(油)热风机用板式换热器的研究[J];重庆建筑大学学报;1997年05期
19 ;瑞典舒瑞普(SWEP)公司(插三介绍)[J];制冷技术;1997年02期
20 刘锦升,何祥荣,张新亮,希文忠;超声在化肥厂板式换热器防垢中的应用[J];声学技术;1992年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 杜国明;;板式换热器的蓝海——新型铜合金板式换热器[A];科学开发中国地热资源——科学开发中国地热资源高层研讨会论文集[C];2008年
3 马明吉;崔丽;;板式换热器灭菌流程及发酵方案简述[A];饲用酶制剂开发与应用技术交流研讨会论文集[C];2010年
4 王辉涛;甘玲;;板式换热器在空调工程中的应用及其分析[A];全国暖通空调制冷1998年学术年会资料集(1)[C];1998年
5 ;天津板式换热器厂[A];2000年全国包装和食品机械及相关技术发展研讨会文集[C];1992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 倪晓华;夏清;萧渊;常晓珂;;板式换热器中两相区的换热计算[A];上海市制冷学会二○○一年学术年会论文集[C];2001年
8 陈田才;孙武;;板式换热器、列管式换热器在稀油集中润滑系统中的优化设计与分析[A];第五届全国摩擦学学术会议论文集(下册)[C];1992年
9 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
10 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
中国博士学位论文全文数据库 前10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 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
4 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
5 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
6 任承钦;蒸发冷却(火用)分析及板式换热器的设计与模拟研究[D];湖南大学;2001年
7 江辉民;带热水供应的热泵空调器的运行特性研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 赵海波;空气源燃气机热泵的仿真优化及实验验证[D];天津大学;2007年
9 李震;海水源热泵区域供热供冷系统3E评价[D];大连理工大学;2009年
10 孙爱芳;导热复合材料紧凑型板壳式换热器关键技术研究[D];郑州大学;2007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 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
3 王丙林;两相流动对板式换热器性能影响研究[D];东北电力大学;2014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 贾玉婷;板式换热器微生物污垢特性的实验研究[D];东北电力大学;2014年
7 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
8 董兵;板式换热器颗粒及其混合污垢特性的实验研究[D];东北电力大学;2013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 任鹏;基于MATLAB板式换热器的粒子群算法的优化设计[D];华东理工大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 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
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 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
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 颖文;扩能增产 转危为机[N];中国船舶报;2008年
6 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
7 本报记者  杨新明;善借外物巧聚财[N];南通日报;2007年
8 记者 胡晓峰;申通厂首获铁白铜换热器订单[N];中国船舶报;2007年
9 姜小毛;双氧水与甲醇厂用上全焊型换热器[N];中国化工报;2007年
10 本报记者 王羽 袁海洋;换博会:“百凤”来栖尽展风流[N];铁岭日报;2011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