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《板式換熱器內(nèi)納米流體流動和傳熱特性模擬》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、圖書分類號：U.D.C.:工學(xué)碩士學(xué)位論文板式換熱器內(nèi)納米流體流動和傳熱特性模擬碩士研究生：張冠男導(dǎo)師：孫斌教授申請學(xué)位級別：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：動力工程及工程熱物理所在單位：能源與動力工程學(xué)院答辯日期：2015年3月授予學(xué)位單位：東北電力大學(xué)ClassifiedIndex:U.D.C.DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringNumericalSimulationonFlowandHeatTransferCharacteristicsofNanofluidsin
2、PlateHeatExchangerCandidate：ZhangGuannanSupervisor：Prof.SunBinAcademicDegreeAppliedfor：MasterEngineeringPowerEngineeringSpeciality：andEngineeringThermophysicsAffiliation：SchoolofEnergyandPowerEngineeringDateofOralExamination：Mar.2015University：NortheastDianl
3、iUniversity摘要換熱器是工程應(yīng)用中不可缺少的工藝設(shè)備，板式熱交換器(PHEs)因其結(jié)構(gòu)緊湊、高效，適用于不同負(fù)載，既靈活又方便衛(wèi)生，因此廣泛應(yīng)用于石油、化工、制冷等許多工程領(lǐng)域中。如今，換熱工質(zhì)的低傳熱性能已成為新一代高效傳熱冷卻技術(shù)研究的主要障礙。而提高液體傳熱性能的一種有效方式是在液體中添加固體粒子。本文嘗試將Cu-水納米流體作為冷流體應(yīng)用于板式換熱器，通過數(shù)值模擬方法得到不同工況下納米流體傳熱的溫度場、換熱系數(shù)及流場的空間分布，分析Cu-水納米流體在板式換熱器中流動與傳熱特性。探索納米流體最為經(jīng)
4、濟適用的應(yīng)用途徑，促進(jìn)我國節(jié)能減排事業(yè)的深入開展。首先，本文對質(zhì)量濃度為0.1%，0.3%，0.5%，0.7%的Cu-水納米流體進(jìn)行了數(shù)值模擬。分別研究了納米流體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，Re數(shù)等對對流換熱系數(shù)的影響，并將模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進(jìn)行了比較。通過模擬得出，以Cu-水納米流體為冷流體的板式換熱器的換熱效果明顯優(yōu)于純水。但在提高流速，增大納米流體濃度的同時，應(yīng)充分考慮粘度增加導(dǎo)致壓降的增大對換熱器性能的影響。其次，在原有模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，對納米流體在板式換熱器單邊流動和對角流動情況下分別進(jìn)行了模擬。研究了納米流體在
5、不同流動形式下，Re數(shù)對對流換熱系數(shù)的影響以及努賽爾數(shù)的變化。通過模擬得出，納米流體可以提高板式換熱器的性能，其中以納米流體作為冷流體的單邊流動板式換熱器的強化傳熱效果最佳。最后得出綜合結(jié)論：Cu-水納米流體可以提高板式換熱器的換熱性能，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的Cu-水納米流體換熱效果最佳，納米流體在單邊流動情況下的換熱系數(shù)高于對角流動情況，且壓降也小于對角流動。關(guān)鍵詞：納米流體；數(shù)值模擬；傳熱；換熱系數(shù)IAbstractHeatexchangerisanindispensableprocessequipmenti
6、nengineeringapplication,plateheatexchanger(PHEs)becauseofitscompactstructure,highefficiency,suitablefordifferentload,flexibleandconvenienthealth,iswidelyusedinpetroleum,chemical,refrigerationandmanyotherengineeringfields.Nowadays,lowheattransferperformanceof
7、heattransferworkingmediumhasbecomethemainobstacleoftheresearchonthenewgenerationofhighlyefficientheattransfercoolingtechnologya.Andaneffectivewaytoimprovetheheattransferperformanceoftheliquidisaddingsolidparticlesintheliquid.ThisarticleattemptstotaketheCu-wa
8、ternanofluidsascoldfluidandusesitinplateheatexchanger,obtainstemperaturefield,heattransfercoefficientandthespatialdistributionofflowfieldofNanofluidsheatindifferentworkingconditionsbynumericalsi
