| 【中文题名】 | 螺旋折流板换热器的结构及性能研究 |
| 【英文题名】 | Study on Structure and Performance of Heat Exchanger with Helical Baffles |
| 【学科专业】 | 化工过程机械 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2005-10-13 |
| 【中关键词】 | 螺旋折流板换热器,结构设计,传热系数,压力损失,数值模拟,试验 |
| 【英关键词】 | Helical baffles heat exchanger,Structure design,Heat transfer coefficient,Pressure drop,Numerical simulation,Experiment, |
| 【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】 | 换热器广泛应用于石油化工、能源动力、冶金、制冷、海水淡化等工业领域。其性能的好坏不但直接影响到各部门生产的顺利进行和对产品质量的控制,并且可能造成其自身的高能耗、低效率及可靠性差等诸多问题。在各种换热设备中,管壳式换热器由于结构简单、传热效果较好、设计加工工艺成熟以及适应性强等特点而成为应用最广泛的一种(约占换热设备总量的55～70%)。但是,由于受传统结构限制,管壳式换热器自身也存在一些缺点,特别是对于弓形折流板壳程结构,主要表现为:(1)流动死区大,使换热器整体传热效率降低;(2)壳程流动阻力较大,使动力设备负荷增加;(3)对于含杂质的流体介质,壳程极易形成污垢积累,缩短换热器有效使用周期;(4)壳程旁路流动的存在降低了换热器整体性能;(5)容易造成管束的诱发振动,进而导致管子与管板连接失效。因而,针对传统管壳式弓形折流板换热器的一系列缺点,开发新型高效换热器,在有效利用能源的同时,实现设备有效使用周期的提高并在不破坏现有生产工艺线路的前提下灵活实现生产增容,就具有十分重要的工程意义和可观的经济效益。而螺旋折流板管壳式换热器正是基于这样的考虑而研究开发的一种新型、高效、节能的传热设备。本文从结构分析、数值... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
6-8 |
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ABSTRACT |
8-10 |
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第一章 绪论 |
10-23 |
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1.1 课题研究背景 |
10-11 |
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1.2 管壳式换热器研究进展 |
11-13 |
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1.3 螺旋折流板换热器研究进展 |
13-20 |
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1.3.1 国外研究进展 |
13-18 |
|
1.3.2 国内研究进展 |
18-20 |
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1.4 研究方法的进展 |
20-21 |
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1.5 本文所作的工作 |
21-23 |
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第二章 螺旋折流板换热器结构研究 |
23-42 |
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2.1 设计思想的提出 |
23-26 |
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2.2 螺旋折流板壳程结构研究 |
26-36 |
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2.2.1 折流板设计 |
26-33 |
|
2.2.2 定距管及其它部件 |
33-36 |
|
2.3 螺旋折流板管束 |
36-40 |
|
2.3.1 折流板的加工 |
36-39 |
|
2.3.2 螺旋折流板管束组装 |
39-40 |
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2.4 双壳程螺旋折流板换热器设计思想 |
40-42 |
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第三章 螺旋折流板换热器的计算流体动力学研究 |
42-78 |
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3.1 计算流体动力学方法概述 |
42-51 |
|
3.1.1 研究进展 |
42-45 |
|
3.1.2 CFD 方法的基本过程 |
45-48 |
|
3.1.3 湍流模型 |
48-51 |
|
3.2 换热器CFD研究进展 |
51-55 |
|
3.3 螺旋折流板换热器CFD 研究 |
55-77 |
|
3.3.1 控制方程 |
55-56 |
|
3.3.2 计算模型 |
56-58 |
|
3.3.3 计算结果分析 |
58-77 |
|
3.4 小结 |
77-78 |
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第四章 螺旋折流板换热器性能试验研究 |
78-94 |
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4.1 试验目的 |
78 |
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4.2 冷态试验研究 |
78 |
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4.3 热态试验研究 |
78-83 |
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4.3.1 试验方案 |
78 |
|
4.3.2 测量系统及仪表选择 |
78-81 |
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4.3.3 试验元件结构参数 |
81-82 |
|
4.3.4 试验步骤 |
82-83 |
|
4.4 试验数据处理 |
83-86 |
|
4.4.1 传热量的计算 |
83-84 |
|
4.4.2 换热系数 |
84-86 |
|
4.5 试验结果及讨论 |
86-93 |
|
4.5.1 传热性能 |
86-88 |
|
4.5.2 阻力性能 |
88-91 |
|
4.5.2 综合性能 |
91-93 |
|
4.5 小结 |
93-94 |
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第五章 工程应用 |
94-95 |
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第六章 结论与展望 |
95-97 |
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6.1 结论 |
95-96 |
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6.2 展望 |
96-97 |
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参考文献 |
97-103 |
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附录 |
103-106 |
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主要符号表 |
106-107 |
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在读期间已发表及待发表论文 |
107-108 |
|
致谢 |
108 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.130486 |
