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《周向重疊三分螺旋折流板換熱器性能的研究》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、Studyontheperformanceofheat-●·●●^J●lexchangerswithcircumterentialoverlaptrisectionhelicalbaffleheatexchangersAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYSHENGYanjunSupervisorProf．CHENYapingEnvironmentalScienceandEn
2、gineeringDepartmentSoutheastUniversityDecember2011東南大學(xué)學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明東南大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)信息研究所、
3、國家圖書館有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被查閱和借閱，可以公布(包括刊登)論文的全部或部分內(nèi)容。論文的公布(包括刊登)授權(quán)東南大學(xué)研究生院辦理。日期：型型If摘要周向重疊三分螺旋折流板換熱器的性能研究碩士研究生：盛艷軍導(dǎo)師：陳亞平周向重疊三分螺旋折流板換熱器是在1／4螺旋折流板換熱器基礎(chǔ)上提出的改進方案，同時具有防短路和適合于正三角形排列布管的優(yōu)點。本文采用試驗研
4、究和數(shù)值模擬的方法研究了不同傾斜角對周向重疊三分螺旋折流板換熱器殼側(cè)傳熱及壓降性能的影響。本文建立了周向重疊三分螺旋折流板換熱器殼側(cè)流動和傳熱的數(shù)學(xué)模型，并利用CFD進行數(shù)值模擬研究，分析了螺旋折流板構(gòu)件對殼程流體流動和傳熱性能的影響。除了采用縱向切面和橫切面外，本文還通過圍繞換熱器中心線的管束間隙處用四層同心六邊形縱向展開切面，以及換熱器中部一組平行于其中一塊折流板的斜切面展示流場等細(xì)節(jié)。模擬結(jié)果表明，殼側(cè)整體流線分布呈現(xiàn)近似螺旋流動，在螺旋折流板通道內(nèi)幾乎沒有流動死區(qū)。文中對傾斜角200周向
5、重疊三分螺旋折流板換熱器殼側(cè)流體的流動、壓降和傳熱規(guī)律進行了重點分析，模擬結(jié)果較直觀地顯示了殼側(cè)流場、壓力場和溫度場等分布，較好地反映了換熱器殼側(cè)換熱系數(shù)和殼側(cè)壓降的變化趨勢，有助于加深對螺旋折流板強化殼側(cè)換熱的機理的理解，較清楚地揭示了在周向重疊的相鄰折流板連接處“V”型缺口處依然存在著“逆向泄漏”現(xiàn)象。但總體上周向重疊三分螺旋折流板方案在相鄰折流板重疊處的一排管子起到了有利于抑制逆向漏流的阻尼作用。另外，通過在橫截面上將速度矢量與壓力場云圖重疊顯示，比較清楚地顯示了在螺旋折流板通道內(nèi)離心力引
6、起的離心流和徑向壓差引起的向心流所形成的“二次流”漩渦，這種二次流有揉面團作用，不僅增強了對換熱管的沖刷效果，而且增強了中心區(qū)和外圍，主流區(qū)和靠近壁面流體的摻混，有利于換熱器的強化傳熱。采用公用的換熱器殼體和可更換管j芑：的結(jié)構(gòu)，分別對傾斜角為200、24。、280、32。的單頭螺旋折流板、320雙頭螺旋折流板和弓形折流板換熱器進行了性能試驗研究，從總傳熱系數(shù)、殼側(cè)換熱系數(shù)、殼程阻力隨殼側(cè)流量的變化，殼側(cè)換熱系數(shù)對應(yīng)殼程阻力的綜合性能等方面考察了傾斜角對周向重疊三分螺旋折流板換熱器的殼側(cè)傳熱及壓
7、降性能的影響。試驗驗證了三分螺旋折流板換熱器比弓形折流板換熱器具有較好的強化傳熱效果；且在試驗范圍內(nèi)傾斜角200方案的性能指標(biāo)最高，其平均殼側(cè)換熱系數(shù)和壓降與弓形折流板方案的數(shù)值之比分別為1．12倍和0．49倍；其中傾斜角均為320的兩個三分螺旋折流板換熱器方案相比，雙頭螺旋方案的換熱系數(shù)和壓降都大于單頭螺旋方案。本文還將數(shù)值模擬結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)進行對比，兩者吻合性較好。關(guān)鍵詞：周向重疊；三分螺旋折流板換熱器；傾斜角：性能試驗；數(shù)值模擬ABSTRACTStudyonperformanceofhea
8、texchangerswithcircumferentialoverla[trisectionhelicalbacircumlerentialoverlaotrisectionIielicalamesIIleSShengYanjunSupervisor：CHENYapingThecircumferentialoverlaptrisectionhelicalbaffleheatexchangerisamodificationschemebasedontheschemeofquadranthelic
