發(fā)布時(shí)間：2020-12-06 11:39

　　遠(yuǎn)洋船舶在多海域航行,需要找出一種適應(yīng)船用空調(diào)系統(tǒng)的換熱器來(lái)適應(yīng)不同航行海域的外界氣象條件,使得船舶能夠在極冷和極熱環(huán)境中正常工作。換熱器外部幾何構(gòu)造、內(nèi)部介質(zhì)流動(dòng)以及傳熱換熱過(guò)程都極其復(fù)雜,采用數(shù)值模擬研究換熱器內(nèi)部流動(dòng)過(guò)程已成為首要的技術(shù)措施之一。本文以管殼式換熱器為研究對(duì)象,通過(guò)數(shù)值模擬,得到了整個(gè)換熱器的速度、溫度和壓力的流場(chǎng)分布,并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析比較。本文使用AutoCAD平臺(tái),創(chuàng)建了單弓形折流板、旋梯式折流板管殼式換熱器的三維物理模型,通過(guò)Gambit軟件對(duì)建立的三維模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。利用Fluent流體分析軟件對(duì)劃分好的換熱器模型進(jìn)行數(shù)值求解,探究單弓形折流板布置、旋梯式折流板尺寸對(duì)流動(dòng)的影響。對(duì)比單弓形和旋梯式這兩種不同形式折流板對(duì)流動(dòng)的影響,并對(duì)旋梯式折流板換熱器進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。本文模擬研究的要點(diǎn)是:針對(duì)制冷和制熱的情況,首先對(duì)A段分別為100mm、150mm、200mm、250mm、300mm,板間距分別為200mm、143mm、111mm的單弓形折流板換熱器的殼程流體流動(dòng)進(jìn)行模擬分析;其次對(duì)a段長(zhǎng)度分別為86mm、64.5mm和51.6mm的旋梯式螺旋折流板... 

【文章來(lái)源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

管殼式換熱器

(a)單弓形折流板 (b)連續(xù)螺旋折流板 (c)螺旋折流板圖 1.2 不同形式的折流板Fig.1.2 Different types of baffles1.3 空調(diào)換熱器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1 管殼式換熱器研究現(xiàn)狀近年來(lái)，各種新型換熱器不斷興起，其優(yōu)良的換熱性能挑戰(zhàn)著管殼式換熱器的地位，甚至在個(gè)別領(lǐng)域的應(yīng)用中，管殼式換熱器已被漸漸取代。但是由于其經(jīng)濟(jì)可靠性高，適用范圍廣，至今仍然處于統(tǒng)治地位。例如在日本，管殼式換熱器的產(chǎn)量占換熱器有關(guān)的行業(yè)70%。高效緊湊式換熱器的不斷挑戰(zhàn)，也促進(jìn)了管殼式換熱器的更新與發(fā)展。在目前，為了了解如何提高管殼式換熱器的換熱性能，該領(lǐng)域的專家學(xué)者們對(duì)其做了大量的優(yōu)化探究，其大致方向如下：（1）增大換熱面積。其主要方向是幾何尺寸的大型化，通過(guò)把管殼式換熱器的幾

江蘇科技大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文16按要求建立的的幾何模型如圖3.1所示，為了方便觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)，左側(cè)展示的是整個(gè)換熱器殼體的整體結(jié)構(gòu)，右邊為其沿?fù)Q熱管方向的軸向半剖圖。此外，折流板作為本文模擬的一個(gè)變量，會(huì)隨著不同模型優(yōu)化的改變而改變，所以尚未畫(huà)出。文章會(huì)對(duì)研究的兩種折流板的形式做簡(jiǎn)單的介紹。(a)整體結(jié)構(gòu)圖 (b)軸向半剖圖圖 3.1 換熱器簡(jiǎn)化模型Fig.3.1 Simplified model of the heat exchanger為方便對(duì)比，對(duì)本文管殼式換熱器的設(shè)計(jì)，除了折流板布置和形式不同之外，其余尺寸完全相同。換熱管呈正三角形排列，換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸如表3.1所示：表 3.1 換熱器結(jié)構(gòu)主要尺寸Table 3.1 Main dimensions of heat exchanger structure換熱器結(jié)構(gòu) 幾何尺寸及計(jì)算工況 換熱器結(jié)構(gòu) 幾何尺寸及計(jì)算工況殼體（mm） φ270×6 殼程總長(zhǎng)（mm） 1000換熱管（mm） φ25×2.5 熱管數(shù)目 40 根管間距（mm） 32 進(jìn)出口管（mm） φ270×5對(duì)于折流板而言，也有定性的尺寸是保持不變的，如折流板缺口高度及折流板厚度，其主要尺寸設(shè)置如表3.2所示。折流板的缺口高度應(yīng)該能使殼程流體通過(guò)折流板缺口時(shí)的流速

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]全海域新型船舶空調(diào)系統(tǒng)及其特性分析[D]. 黎俊.江蘇科技大學(xué) 2016
[2]不同折流板管殼式換熱器數(shù)值模擬[D]. 華媛.青島科技大學(xué) 2014
[3]船用換熱器流動(dòng)與傳熱的三維流場(chǎng)數(shù)值模擬研究[D]. 王冶.上海交通大學(xué) 2013
[4]弓形折流板換熱器殼程流體流動(dòng)與傳熱的數(shù)值模擬[D]. 喬智晶.哈爾濱工程大學(xué) 2009



本文編號(hào)：2901301