翅片管式换热器设计软件开发及影响参数研究

发布时间：2016-12-22 15:37

  本文关键词：翅片管式换热器设计软件开发及影响参数研究，，由笔耕文化传播整理发布。

《大连理工大学》 2013年

翅片管式换热器设计软件开发及影响参数研究

王云龙  

【摘要】：翅片管式换热器作为热力系统和制冷空调装备中重要设备之一,具有结构紧凑、制造简单、适用范围广等特点,它的运行状况直接关系到整个换热系统性能的优劣。翅片管式换热器空气侧传热性能以及速度场、温度场分布对换热效果的影响一直是国内外学者研究重点。本文开发出翅片管式换热器的通用选型程序,对空气侧传热行为和阻力特性进行数值模拟研究,分析强化传热机理,为设计和实际工程应用提供设计选型依据,具体内容如下： (1)结合大连某设备制冷有限公司实际翅片管式换热器的结构形式和运行参数,根据工程实用案例编制了翅片管式蒸发器设计选型程序。程序采用稳态集中参数模型,利用模块化开发技术,提高计算效率和准确性。通过图表分析方法比较程序结果与文献数据吻合程度,表明模型和算法精确度满足空冷式蒸发器工程设计要求,具有一定工程实用价值。 (2)应用选型程序对影响蒸发器性能参数进行仿真研究,预测分析了迎面风速、翅片间距、管路间距对蒸发器的制冷量、制冷剂出口状态以及空气出口状态等参数的影响。结果表明,制冷剂出口温度随着迎面风速的增大而不断升高,减小翅片间距和管路间距有利于增加单位面积传热量,提升蒸发器整体换热性能。 (3)建立了翅片管式换热器空气侧传热数值模型,主要考察了雷诺数、翅片间距、翅片厚度、翅片材料等参数对传热性能和阻力特性的影响,并比较了不同结构参数下的速度场、温度场分布特点。研究结果表明,翅片间距减小或增大管路直径显著的强化了空气侧换热效果,努塞尔数和换热系数增加幅度较大,相应的空气压力降增大,风机的能耗提高,确定出不同条件下的最佳翅片间距；换热效果和压力降均不随翅片厚度的改变而发生明显的变化；基管管径的增大显著的提升了努塞尔数和换热系数；铜翅片的努塞尔数与翅片效率均高于铝作为翅片材料,传热速率方面二者没有显著差异。 (4)运用场协同原理对翅片管换热器的传热机理进行分析。分析结果表明,对流换热效果的强化是与速度和温度梯度之间的协同角变化有着内在联系,计算得到了不同区域的场协同角分布图,得出了平均场协同角随不同参数的变化规律,深入地研究了对流传热参数的变化及成因。

【关键词】：
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TK172;TP311.52
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郎逵,乔中复,刘桂荣;热管换热器的计算机设计[J];东北工学院学报;1984年04期

2 章浩伟,朱训生;基于实验的翅片管换热器计算模型及其软件平台[J];东华大学学报(自然科学版);2005年01期

3 谭月普;欧阳新萍;;套片式翅片管换热器传热与空气流动阻力性能试验研究[J];低温与超导;2009年05期

4 张健,张万旭,黄诗煌;列管换热器计算机选型设计[J];福建化工;2002年04期

5 冯丽丽;杜小泽;杨勇平;杨立军;;椭圆管矩形翅片间空气流动的扰流特征[J];工程热物理学报;2011年01期

6 宋长华,李隆键;矩形翅片的传热分析与数值模拟[J];工业加热;2005年03期

7 陈蔚萍,王晓冬,赵育梁,陈丹云,孙彦钊;列管式换热器的计算机辅助选型设计[J];河南大学学报(自然科学版);2003年01期

8 郭崇志;马紫阳;;折流杆换热器的计算机辅助概念设计方法[J];化工机械;2007年04期

9 章国芳;蔡佳莹;;翅片管式换热器管外流体流动的三维数值模拟和实验[J];化工进展;2010年S2期

10 司子辉;张燕;康一亭;欧顺冰;;翅片管式换热器的数值模拟与优化[J];化工进展;2010年S2期

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 汪琳琳;翅片管换热器计算机辅助平台的研制[D];东华大学;2012年

2 崔延军;矩形翅片椭圆管换热器换热性能的数值研究[D];东华大学;2012年

3 鹿世化;一种翅片管换热器内部流场的数值模拟与实验研究[D];南京航空航天大学;2007年

4 方赵嵩;圆孔翅片管式制冷换热器的节能性能研究[D];重庆大学;2008年

5 程远达;直接空冷式翅片管及空冷凝汽器单元流动与换热的数值研究[D];北京交通大学;2008年

6 王晓东;太阳能低温朗肯循环系统适用工质的理论和实验研究[D];天津大学;2008年

7 张玉伟;太阳能集热器中超临界CO_2传热行为及朗肯循环[D];大连理工大学;2012年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李晶;;燃气红外线辐射采暖的构造及应用[J];才智;2012年10期

2 连虎;陈喜庆;董建华;潘英吉;;翅片式换热器管束磨损问题的数值模拟[J];东北电力大学学报(自然科学版);2008年01期

3 徐章润;唐小燕;王建华;方肇伦;;重力驱动小型滴汞泵的研究[J];东北大学学报(自然科学版);2008年03期

4 章浩伟,朱训生;基于实验的翅片管换热器计算模型及其软件平台[J];东华大学学报(自然科学版);2005年01期

5 王汝金;张秀平;贾磊;吴俊峰;钟瑜;;有机朗肯循环技术在低品位余热发电系统中的应用[J];电力需求侧管理;2011年05期

6 郎逵;热管热水锅炉的运行与优化[J];动力工程;1986年05期

7 石磊;邢苍;李国栋;陈俊丽;;双排管外空气流动和传热性能的数值研究[J];动力工程;2008年04期

8 石磊;石诚;李少宁;武楠;;表面式间接空冷散热器换热特性的数值研究[J];动力工程;2009年05期

9 张知翔;王云刚;赵钦新;;H型鳍片管性能优化的数值研究[J];动力工程学报;2010年12期

10 韩中合;叶依林;刘赟;;不同工质对太阳能有机朗肯循环系统性能的影响[J];动力工程学报;2012年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 陈鹏;刘金祥;徐稳龙;陈晓春;;肋片管换热器管外三维流动与空气侧表面换热的数值模拟[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年

2 曹志高;杜海存;杨安;曹娟华;;热管技术及其应用分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年

3 李文涛;刘建禹;李文哲;;小型户用沼气锅炉的设计计算[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年

4 韩亚芳;金苏敏;张秀平;史敏;;空调性能试验装置用热管空气热回收器的数值模拟[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年

5 吴俊云;余毅;方亮;顾克东;;叉流风冷翅片管冷凝器仿真与实验研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年

6 吴俊云;郭明珠;方亮;顾克东;;电气柜空调系统仿真与实验研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年

7 丁国良;张春路;刘建;魏文建;Masae Nakayama;Masaharu Fukaya;Gaiken OH;Takefumi Inagaki;;面向对象的整体式翅片管换热器快速仿真软件开发[A];上海市制冷学会二○○三年学术年会论文集[C];2003年

8 聂一新;刘燕敏;;空调系统积尘对其性能的影响[A];上海市制冷学会二○○三年学术年会论文集[C];2003年

9 徐百平;江楠;朱冬生;;平直翅片管翅式换热器流动与传热数值模拟[A];2004年全国化工、石化装备国产化暨设备管理技术交流会会议论文集[C];2004年

10 刘浩;张春路;丁国良;;逆流型蒸发器稳态分布参数模型[A];上海市制冷学会一九九九年学术年会论文集[C];1999年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 柴本银;振荡流热管换热器换热性能及其在干燥系统中的应用研究[D];山东大学;2010年

2 齐平;夹河矿HEMS深井降温系统热能交换分析[D];中国矿业大学（北京）;2011年

3 蒋夫花;大型轴流管壳式换热器中的深度换热[D];华南理工大学;2011年

4 谭罡风;重型汽车动力传动系热管理系统研究[D];武汉理工大学;2011年

5 王志恒;油田轻烃分馏与精制技术研究[D];东北石油大学;2011年

6 陶于兵;CO_2家用空调系统实验研究及换热器强化换热数值模拟[D];西安交通大学;2008年

7 刘逸;复合式热泵供热系统的耦合特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

8 李杨;高温燃料电池—燃气轮机混合动力系统变工况性能分析与实验研究[D];上海交通大学;2011年

9 徐志鸥;防爆环境下大功率三电平变换器功率损耗与散热方法研究[D];中国矿业大学;2011年

10 王乐;白光LED高效封装结构及灯具级散热机理的研究[D];浙江大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 高珊;蒸气压缩式制冷装置稳态仿真及分析[D];辽宁工程技术大学;2009年

2 李东梁;磨粉机冷却式磨辊的设计及研制[D];河南工业大学;2010年

3 熊剑;不同制冷工质在螺旋槽花瓣形翅片管管外的冷凝传热强化研究[D];华南理工大学;2010年

4 姚远;应用于空调的重力型分离式热管换热器的设计和实验研究[D];华南理工大学;2010年

5 梁国峰;新型太阳能辅助多功能热泵系统的理论与实验研究[D];浙江大学;2010年

6 张巍;垂直上升管内超临界航空煤油传热特性实验研究[D];浙江大学;2010年

7 伍礼兵;空调室内机风道流场数值模拟优化及实验研究[D];浙江大学;2011年

8 刘建华;微波热风在电收尘器高温烟气防结露技术中的应用研究[D];昆明理工大学;2010年

9 安玉娇;U型玻璃真空管太阳能集热器热性能研究与优化设计[D];北京建筑工程学院;2011年

10 葛海霞;烟气热能回收利用装置烟气流动换热优化与应用研究[D];北京建筑工程学院;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 朱仁发,冯乙巳;超临界流体技术及其在烟草工业中的应用[J];安徽化工;1999年02期

2 时璟丽;;可再生能源产业(太阳能利用)发展概览[J];阳光能源;2009年01期

3 石荣珺;高智勇;李琳琳;;国外太阳能资源与太阳能应用[J];城乡建设;2011年01期

4 郎逵;热管换热器换热面积比的优化[J];东北工学院学报;1983年02期

5 郎逵,乔中复,刘桂荣;热管换热器的计算机设计[J];东北工学院学报;1984年04期

6 滕新荣,胡学超,邵惠丽,章潭莉;超临界CO_2中丙烯腈的沉淀聚合反应[J];东华大学学报(自然科学版);2002年03期

7 章浩伟,朱训生;基于实验的翅片管换热器计算模型及其软件平台[J];东华大学学报(自然科学版);2005年01期

8 谢林;;直接空冷技术的发展和应用[J];电力学报;2006年02期

9 马一太,王侃宏,王景刚,吕灿仁;超临界流体跨临界循环最优压力研究[J];大连理工大学学报;2001年S1期

10 罗智慧;龙新峰;;槽式太阳能热发电技术研究现状与发展[J];电力设备;2006年11期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 蒋燕;李永光;丁永航;张丽华;邬振武;吕欣欣;孟军磊;;用多孔介质模型对火电厂空冷系统进行整体数值模拟的研究[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年

2 姜培学;孙兆虎;王国梁;张有为;赵陈儒;林钰淞;慕弦;;跨临界CO_2制冷与热泵系统及超临界CO_2对流换热研究[A];第五届全国制冷空调新技术研讨会论文集[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 本报记者 钟银燕;[N];中国能源报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李宝林;中国经济可持续发展之化石能源约束研究[D];吉林大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 向冲;以超临界CO_2为工质的朗肯循环及传热模拟[D];大连理工大学;2011年

2 孙桥;基于VLISP和VBA的管壳式换热器自动布管系统[D];四川大学;2002年

3 张来;电站直接空冷系统异型管的流动与换热特性[D];华北电力大学（北京）;2006年

4 周文平;火电厂直接空冷平台的数值模拟[D];重庆大学;2007年

5 刘继者;热管平板式太阳能集热器和太阳能热水系统的研究[D];天津大学;2007年

6 刘爽;用于CO_2热泵热水器的喷射器特性研究[D];浙江大学;2008年

7 王晓东;太阳能低温朗肯循环系统适用工质的理论和实验研究[D];天津大学;2008年

8 何晓土;关于构建我国能源税制体系的思考[D];西南财经大学;2009年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 嵇训达;高效管式换热器[J];深冷技术;1983年05期

2 张有良,赵刚,付建生;列管式超高温瞬时灭菌机的特点和电气控制[J];包装与食品机械;2005年05期

3 ;用于冷却新鮮裂解气或其它类似气体用的管式换热器[J];流体机械;1973年02期

4 孙潮桂;;冷却新鲜裂解气或其它类似气体用的管式换热器[J];流体机械;1973年01期

5 任振良;王建(木修);;换热器气侧换热的强化[J];暖通空调;1986年05期

6 吴学群;;舰用密闭机柜的热设计[J];电子机械工程;1991年01期

7 贺云根;胡亚才;李立军;廖武辉;姜周曙;;板翅式换热器在燃气轮机进气冷却系统中的应用[J];能源工程;2006年05期

8 杜学良;;推广应用余热回收设备——热管式换热器[J];节能;1988年04期

9 李博知;;小型工业炉管式换热器设计计算[J];钢铁技术;2002年06期

10 高城;片状管式换热器的应用与设计[J];冶金能源;1984年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张艳华;刘海;仇普新;胡士化;;热管技术在工业余热回收中的应用[A];2009第三届中国民用炉具研讨会暨产品展示会、2009生物质成型燃料加工设备及技术交流会会刊[C];2009年

2 曹振恒;闫红文;刘树繁;高晓明;付峰;;多面折流片用于管式换热器内的强化传热性能[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集（上）[C];2009年

3 孙庆复;;空气换热器用翅片管簇的换热性能及气流阻力的研究[A];全国暖通空调制冷1990年学术年会资料集（上）[C];1990年

4 刘金平;叶灿滔;陈军;刘雪峰;;风冷冷凝器速度场的实验研究[A];制冷空调新技术进展——第三届制冷空调新技术研讨会论文集[C];2005年

5 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

6 王小波;;直立倒装U型管式换热器管束快捷检修方法[A];第六届中国科学家论坛论文汇编[C];2007年

7 周玲;张海波;陈合亮;;TEMA新版标准(1999)和旧版标准(1988)的比较分析[A];第五届全国压力容器学术会议论文集[C];2001年

8 唐道轲;魏爱国;谭建明;姜灿华;;热回收技术在风冷冷(热)水机组上的应用讨论[A];第十二届全国冷（热）水机组与热泵技术研讨会论文集[C];2005年

9 汪洪涛;;翅片管束降膜式脱硫塔内流场的数值模拟[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集（下册）[C];2006年

10 张弘;公茂琼;孙兆虎;吴剑峰;;室温磁制冷回热器数值模拟[A];全国磁热效应材料和磁制冷技术学术研讨会论文集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 朱晨韦;[N];江淮时报;2005年

2 记者 杨喆;[N];四平日报;2011年

3 陈黎明 谢晓蓉;[N];中国冶金报;2004年

4 黄斌;[N];中国有色金属报;2003年

5 江洋;[N];科技日报;2007年

6 主持人 张颖;[N];国际商报;2003年

7 ;[N];中国有色金属报;2003年

8 代建华 周军;[N];中国工业报;2010年

9 记者/邢传凯;[N];铁岭日报;2009年

10 记者/王羽;[N];铁岭日报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 俞洁;用于海水源热泵系统的抛管式换热器优化研究[D];天津大学;2012年

2 李成;湿空气及其烷烃混合物的凝结换热研究[D];清华大学;2011年

3 崔静;结霜与抑霜机理研究及数值模拟[D];大连理工大学;2011年

4 董军启;车辆冷却系统空气侧特性研究[D];上海交通大学;2008年

5 田晓虎;平行流冷凝器空气侧换热性能和压降的CFD仿真及试验研究[D];重庆大学;2007年

6 马小魁;空调蒸发器空气侧特性及系统制冷剂分布[D];上海交通大学;2008年

7 陶于兵;CO2家用空调系统实验研究及换热器强化换热数值模拟[D];西安交通大学;2008年

8 李炅;二氧化碳微通道气体冷却器的流动传热特性研究[D];华南理工大学;2011年

9 袁启龙;切削—挤压复合成形技术及其实验研究[D];西安理工大学;2008年

10 赵江鹏;天然气水合物钻控泥浆制冷系统及孔底冷冻机构传热数值模拟[D];吉林大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王云龙;翅片管式换热器设计软件开发及影响参数研究[D];大连理工大学;2013年

2 谢斌;管式换热器的动态特性研究[D];东北大学;2010年

3 关志超;自紧密封U型管式换热器的有限元分析[D];东北石油大学;2011年

4 白宝;翅片管式换热器表面粉尘沉积规律研究[D];西安建筑科技大学;2011年

5 李毅欣;闭式空气冷却器结构优化与传热特性的研究[D];华南理工大学;2010年

6 马荣荣;直接空冷凝汽器翅片管空气流动换热特性的数值研究[D];华北电力大学;2011年

7 谭辉;倾斜波形翅片扁平管束流动传热特性及在直接空冷单元上的应用[D];华北电力大学;2012年

8 王学磊;SK型制冷换热器传热与流阻特性的实验研究[D];重庆大学;2011年

9 侯雪梅;火电厂直接空冷凝汽器蛇形翅片管流动换热性能数值研究[D];山东大学;2011年

10 李大伟;新型翅片管式制冷换热器节能问题研究[D];重庆大学;2012年

  本文关键词：翅片管式换热器设计软件开发及影响参数研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：223581