板翅式换热器翅片通道流场的数值模拟及结构改进

发布时间：2024-03-06 17:36

　　板翅式换热器作为一种高效紧凑换热器,在工业生产领域有着广泛应用。翅片作为板翅式换热器中的核心部件,其结构优劣直接决定设备换热效率的高低。近年来许多学者都采用数值模拟方法来研究新型翅片结构的流动传热特性。本论文以平直翅片和锯齿翅片结构为基础,建立了单个翅片流道的传热和流动模型,借助CFD软件分别在恒定壁温、恒定热流密度和耦合热边界条件下进行模拟仿真并对结果进行分析,与其他学者的实验数据对比验证,并对翅片结构进行改进优化。研究内容和结果如下:(1)平直翅片的模拟结果表明:流道入口处流体和壁面温差较大,入口处努塞尔数Nu远高于流道中的Nu。随着流体升温,与壁面温差减小,Nu降低并趋于平稳。三种热边界条件下努赛尔数Nu和传热因子j均随雷诺数的升高而降低,恒定壁温条件和耦合条件下流道Nu的计算结果相差为5.95%;恒定热流条件与恒定壁温条件的结果相差为16%,与耦合条件的结果相差为11.4%。因此Nu在恒定热流密度条件下最高,在恒定壁温条件与耦合条件下则较为接近。(2)对平直翅片加装扰流柱和扰流片结构,与原结构的模拟结果对比分析得出:扰流结构削薄了边界层,强化了传热。三种结构的传热因子j和阻力因...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1板翅式换热器基本构

陕西科技大学硕士学位论文式换热器作为新型高效换热器，其在制冷、石油化工、空气分离、航和超导等领域得到广泛的应用并带来显著的经济效益。式换热器的结构类型和特点式换热器主要分为封头、接管和芯体三部分。隔板隔开不同的工质流热面存在。在隔板之间添加翅片，翅片除了作为传热面以外还可以起隔板....

图1-2常见的翅类型Figure.1-2Commonfintypes

板翅式换热器翅片通道流场的数值模拟及结构改进的流体介质，存放期间需防尘防水并定期检查氮封压力和补充氮气。的制造工序复杂，需经过选材、切割、冲压成形、清洗、组装、钎焊等过程，对工艺要求极高。片的结构类型和传热特点1-2所示是几种常见的翅片结构。不同的翅片适用于不同场合，我们态以....

图2-1两种典型传热条件[36]

工质在换热器流道内流动，与翅片壁面和上下隔板面充分接触，冷热热量的传递。由Fourier定律可知，单位时间内通过单位面积的热量传热面积At成反比，即：tdtQAdx物体温度只在x方向发生变化，热流密度可以表示为：tQdtqAdx流体导热系....

图2-2翅流道传热Figure.2-2Heattransferinthefinchannel

-12）及（2-13）中：；))；流体温度(K)。流体温度计算平均值out2T，当就能得到恒定热流密度条件热是依靠翅片结构来增加换。板翅式换热器的传热过程要布置为对流、逆流或交叉如图2-2所示，冷热流体流量，二次传热的传热过程沿翅片导热类似于长杆导热，度）。

本文编号：3920701