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《低流阻高傳熱性能寬流道板式換熱器研究》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、分類號TK17學(xué)號1203841318學(xué)位論文低流阻高傳熱性能寬流道板式換熱器研究作者孫海洋__________指導(dǎo)教師姓名王智偉教授李鵬高級工程師申請學(xué)位級別碩士專業(yè)名稱建筑與土;論文提交日期2015.06論文答辯日期2015.06學(xué)位授予單位驀鮝走洗科弒大營1^.濟(jì)!丨丨.答辯委員會主席官燕玲閱人曹偉:。趙蕾本人鄭m盧mm所早.交的學(xué)位論文是伐丨A.n:抒師m邙i講it的研究「竹盡取得的研究成a盡我所知,除了文中己經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外,本論文不fa含其他個人或集體rA鈴發(fā)友成撰可過的研究成果,供不餌含本、或蓯他人在花它羊位b中請學(xué)位或為其創(chuàng)丨機(jī)使川過的成染。與我問工作的M
2、志對本研宄所做的所釘貢獻(xiàn)均L1在論文中作廠叫確的說明并表示r致謝。中請學(xué)R論文1;貨料若有不實之處,本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)打.、論文作者簽名:。f&關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的說明本人完全了解西安建筑科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱梭可以公布牮位論文的金部或都分內(nèi)審,可以采用渺印、縮印或#其它篾制乎段倮存學(xué)位論文.(係密的論文在論文解密盾應(yīng)遒岢此規(guī)燻)本人授權(quán)中圜攀術(shù)期刊>(光盤M)雜瀹社、中國科學(xué)挾術(shù)侑患研宄所籌單位將本學(xué)位論文收錄到有關(guān)“學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫”之中,并通過網(wǎng)絡(luò)向社會公眾提供信息
3、服務(wù)。因某種特殊原因需要延遲發(fā)布學(xué)位論文電子版,同意在□一年/□兩年/□三年以后,在網(wǎng)絡(luò)上全文發(fā)布。(此聲明處不勾選的,默認(rèn)為即時公開)西安建筑科技大學(xué)碩士論文低流阻高傳熱性能寬流道板式換熱器研究專業(yè):建筑與土木工程碩士生:孫海洋指導(dǎo)老師:王智偉教授李鵬高級工程師摘要隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,對能源需求量逐年上升。傳統(tǒng)的燃煤鍋爐不僅不可避免的產(chǎn)生大量的煙塵,造成霧霾等空氣污染,并向大氣中排放大量溫室氣體,而且熱能級不匹配,煤是高品位能源,燃燒時溫度可達(dá)上千度,而建筑物供暖需求只需要維持18?C。二級出水屬于低品位能,環(huán)境友好,水量巨大,蘊(yùn)含了巨大的能量,能夠滿足供暖需求。熱泵一
4、般采用直接提取和間接提取二級出水熱量,而在直接提取過程中由于二級出水水質(zhì)復(fù)雜容易腐蝕熱泵機(jī)組,對機(jī)組長期運(yùn)行不利;在間接提取中,目前運(yùn)行的換熱器中普遍存在換熱系數(shù)不高、污垢生長過快或者運(yùn)行費用偏高,沒有按照污垢生長的特點進(jìn)行運(yùn)行。污水廠出水雖然達(dá)到了二級出水排放標(biāo)準(zhǔn),但是取水口水質(zhì)并非十分干凈,比如用水高峰期污水量超過污水廠處理能力,以及下雨天導(dǎo)致污水量猛增,污水廠將采取直接溢流排放的措施,在這些情況下排放水中大尺度雜物都會增加。為了使系統(tǒng)長期運(yùn)行,保護(hù)熱泵機(jī)組,主要對間接式系統(tǒng)進(jìn)行研究,對于二級出水這種污雜物水質(zhì)不穩(wěn)定的特點,對板式換熱器采用寬流道的結(jié)構(gòu)形式,可以有效防止
5、阻塞情況的發(fā)生,并通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化達(dá)到高傳熱的目的。首先,本課題對寬流道板式換熱器進(jìn)行建模,使用計算流體軟件FLUENT進(jìn)行模擬,采用平均努謝爾數(shù)的方法來衡量換熱效果,驗證了模擬結(jié)果的可靠性,采用雷諾數(shù)分離法擬合出相關(guān)傳熱準(zhǔn)則方程和歐拉方程。其次,通過研究二級出水生物黏膜的組成和特性,對換熱器污垢生長影響因素進(jìn)行分析,將生物膜污垢分為生長期和穩(wěn)定期。在生物膜增長期,由污垢積聚預(yù)測模型得出污垢熱阻生長的漸近型方程;在生物膜穩(wěn)定期,擬合了污垢厚度和流速的關(guān)系,以此可以求出相關(guān)流速下的污垢熱阻值。從板式換熱器的傳熱原理和熱力計算原理出發(fā),推導(dǎo)了換熱器面積計算、對數(shù)平均溫差、總傳熱系數(shù)
6、以及西安建筑科技大學(xué)碩士論文流動阻力的計算公式,結(jié)合污垢熱阻漸近型方程,開發(fā)了二級出水換熱器設(shè)計軟件,該軟件能夠?qū)Q熱器污垢生長進(jìn)行預(yù)測。最后,利用數(shù)值模擬對換熱器結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析,綜合傳熱和流動特性27mm的流道間距比較好;運(yùn)用三項指標(biāo)對換熱器不同板間距受污垢的影響進(jìn)行評價,結(jié)合污垢生長特點得出如下結(jié)論:二級出水側(cè)最佳運(yùn)行流速為0.5~0.6m/s之間;通過變化蒸發(fā)器出水溫度,對比各項參數(shù)可知,當(dāng)蒸發(fā)器出水溫度為8℃時,三項指標(biāo)更好。關(guān)鍵詞:寬流道,板式換熱器,數(shù)值模擬,二級出水,優(yōu)化設(shè)計課題來源:陜西省科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展計劃項目(2014XT-20)西安建筑科技大學(xué)碩士論
7、文StudyonawideflowchannelplateheatexchangerwithlowflowresistanceandhighheattransferperformanceSpecialty:ArchitecturalandCivilEngineeringGraduate:SunHaiyangInstructor:Prof.WangZhiweiLiPengSeniorEngineerABSTRACTWithChina'srapideconomicdevelopment,energydemandincr