纵流壳程换热器不同支承结构壳程特性研究与分析
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纵流壳程换热器不同支承结构壳程特性研究与分析
作者:王永庆 Publish: 2005-10-25 Hits:-
【中文题名】 纵流壳程换热器不同支承结构壳程特性研究与分析
【英文题名】 Characteristic Research and Analysis of Shellside with Different Support Structures in Heat Exchangers with Longitudinal Flow of Shellside Fluid
【学科专业】 化工过程机械
【论文级别】 硕士论文
【投稿时间】 2005-10-25
【中关键词】 换热器,强化传热,数值模拟,流场分析,传热分析,
【英关键词】 heat exchanger,heat transfer enhancement,numerical simulation,analysis of flow field,analysis of heat transfer,
【分类导航】 工业技术>能源与动力工程>热力工程、热机>工业用热工设备>换热设备>
【论文摘要】 换热设备是化工、炼油、动力、食品、轻工等许多工业部门广泛使用的一种通用设备。在热力系统中,换热设备的投资在企业总投资中占有较大比重,换热设备性能的好坏直接影响了过程工业热经济性的高低。近年来,由于工艺要求、能源危机和环境保护等诸多因素,传热强化技术和换热器的现代设计、研究方法获得了飞速发展。 改进换热器壳侧的结构形式,改善流动状况,提高其传热效果,是当前管壳式换热器壳程强化传热的一个重要方面。为了改善传统管壳式换热器壳侧的不理想流动状态,世界各国都积极致力于研究新型的纵流壳程换热器。纵流壳程换热器是指通过管束支承结构来代替传统的折流板支承结构,使壳程流体主要呈纵流方式流动的一类换热器。其突出特点是:壳程流体纵向冲刷管束,与管程流体实现了完全逆流,因而有效温差大,无传热死区,支承结构对壳程流体扰动强化传热,也有效地防止了流体横向冲刷管束时引起的流体诱导振动。 对纵流壳程换热器的进一步深入研究,是当前的一个重要课题,尤其对换热器壳程中的流体流动与传热过程进行分析与研究有助于开发可靠、高效、经济的换热器结构。传统的换热器研究多采用实验方法来进行,但由于实验方法在某些方面所固有的不足,使得其难...
【论文题纲】
1 绪论 10-23
1.1 课题的背景 10-13
1.2 纵流壳程换热器壳程支承结构 13-17
1.2.1 杆式支承结构 14-15
1.2.2 整圆形折流板支承结构 15-17
1.2.3 空心环支承结构 17
1.3 管壳式换热器数值模拟研究进展 17-22
1.4 论文研究内容 22-23
2 数值模拟的理论基础 23-30
2.1 流体与传热基本方程 23-24
2.2 湍流方程模型简介 24-26
2.3 数值模拟工具FLUENT简介 26-27
2.4 FLUENT中周期模型介绍 27-30
3 数值模拟的主要技术路线 30-38
3.1 模型的建立 30-31
3.2 传热计算 31-32
3.3 模型结果正确性验证 32-37
3.3.1 流动的冷模实验验证 32-34
3.3.2 传热计算验证 34-35
3.3.3 网格加密后的结果对比 35-36
3.3.4 改取两个单元周期后的结果对比 36-37
3.4 小结 37-38
4 不同支承结构模型模拟及结果分析 38-79
4.1 杆式支承结构 38-44
4.1.1 模型建立 38
4.1.2 单元流道内流动和传热的细观分析 38-42
4.1.3 模拟结果分析 42-44
4.2 大圆孔整圆形折流板支承结构 44-50
4.2.1 模型建立 44-45
4.2.2 单元流道内流动和传热的细观分析 45-49
4.2.3 模拟结果分析 49-50
4.3 小圆孔整圆形折流板支承结构 50-56
4.3.1 模型建立 50-51
4.3.2 单元流道内流动和传热的细观分析 51-55
4.3.3 模拟结果分析 55-56
4.4 梅花孔整圆形折流板支承结构 56-62
4.4.1 模型建立 56-57
4.4.2 单元流道内流动和传热的细观分析 57-60
4.4.3 模拟结果分析 60-62
4.5 矩形孔整圆形折流板支承结构 62-68
4.5.1 模型建立 62
4.5.2 单元流道内流动和传热的细观分析 62-66
4.5.3 模拟结果分析 66-68
4.6 空心环支承结构 68-73
4.6.1 模型建立 68
4.6.2 单元流道内流动和传热的细观分析 68-72
4.6.3 模拟结果分析 72-73
4.7 不同支承结构壳程模拟结果分析与对比 73-79
4.7.1 概述 73-74
4.7.2 不同支承结构结果比较 74-77
4.7.3 结论 77-79
5 结论与展望 79-81
5.1 结论 79-80
5.2 展望 80-81
致谢 81-82
参考文献 82-85
【DOI】 LunWen.ID:2.2008.130453
付费论文:有参考文献 300元
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