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强迫对流换热的（火用）传递研究

作者：陈燕 Publish: 2006-12-7 Hits:-

【中文题名】

强迫对流换热的（火用）传递研究

【英文题名】

The Research on Exergy Transfer of Forced Convective Heat Transfer

【学科专业】

热能工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2006-12-7

【中关键词】

对流换热,火用传递,能量传递,污垢,,

【英关键词】

convective heat transfer,exergy transfer,energy transfer,fouling,

【分类导航】

工业技术>能源与动力工程>热力工程、热机>热力工程理论>传热学>

【论文摘要】

能量的传递过程广泛地存在于工业生产各个领域。能量具有量和质两方面的属性,然而能量的传递和转换必然伴随其“质”-火用的传递和转换。能量在传递和转换过程中守恒,而火用在传递和转换过程中其量不守恒,因而,火用必有其独特的传递和转换规律。研究火用的传递和转换规律具有重要的理论和现实意义。目前的火用传递研究大多集中于一、二维的稳态与非稳态导热过程,而对管内对流换热过程的火用传递规律的分析研究较少,且得到的对流换热过程的火用传递方程(组)非常复杂,求得解析解比较困难,不便于工程应用,可供实用的对流换热过程火用传递分析理论和应用的研究结果则非常少见。而且对任何实际对流换热过程,从热力学观点看管内对流换热过程中的熵产和火用损失始终大于零,而从传火用的角度来看,在某种情况下管内对流换热的流动工质的传火用量(即火用的变化)可能小于零,这在工程中就没有实际意义。因而,分析使管内对流换热中流动介质的传火用变化大于零的相应运行参数和结构参数范围,对火用传递规律的研究显得尤为重要。本课题从火用传递的观点出发,基于热力学第一、二定律和非平衡热力学理论,对壁面恒壁温/恒热流工况下,管内充分发展段对流换热过程的火用传递基本特性进行了...

【论文题纲】

中文摘要	4-5
英文摘要	5-9
主要符号表	9-10
1 绪论	10-20
1.1 问题的提出	10-12
1.2 (火用)传递研究综述	12-14
1.2.1 (火用)传递概念的提出	12-13
1.2.2 (火用)传递理论的发展	13
1.2.3 (火用)传递规律的研究	13-14
1.3 工程(火用)传递问题研究概况	14-17
1.3.1 (火用)传递在导热方面的研究	14-15
1.3.2 (火用)传递在对流换热方面的研究	15-17
1.4 强化传热管热力学性能分析研究现状	17-18
1.5 污垢对管内对流换热过程热力学性能影响的研究	18-19
1.6 本课题研究内容	19-20
2 数学物理模型的建立	20-30
2.1 引言	20
2.2 物理模型及相关假设	20-22
2.2.1 管内对流换热(火用)传递基本方程的建立	20-21
2.2.2 物理模型和有关假设	21-22
2.3 数学模型的建立	22-30
2.3.1 恒壁温工况下管内对流换热过程(火用)传递方程	22-26
2.3.2 恒热流工况下管内对流换热过程(火用)传递方程	26-29
2.3.3 管内对流换热能量传递特性	29-30
3 数值求解	30-51
3.1 引言	30
3.2 恒壁温工况下光管内对流换热过程(火用)传递计算分析	30-40
3.2.1 恒壁温层流工况下(火用)传递特性分析	30-35
3.2.2 恒壁温湍流工况下(火用)传递特性分析	35-40
3.3 恒热流工况下光管内对流换热过程(火用)传递特性计算分析	40-51
3.3.1 恒热流层流工况下(火用)传递特性分析	40-45
3.3.2 恒热流湍流工况下(火用)传递特性分析	45-51
4 强化传热管内对流换热过程(火用)传递性能分析	51-60
4.1 引言	51-52
4.2 恒壁温工况下强化传热管传(火用)性能分析	52-57
4.2.1 湍流工况下螺旋槽管与光管的传(火用)对比分析	52-54
4.2.2 层流工况下扭带管与光管的传(火用)对比分析	54-57
4.3 恒热流工况下强化传热管传(火用)性能分析	57-60
4.3.1 湍流工况下螺旋槽管与光管的传(火用)对比分析	57-59
4.3.2 层流工况下扭带管与光管的传(火用)对比分析	59-60
5 污垢对管内对流换热(火用)传递性能影响的分析	60-74
5.1 考虑污垢时管内对流换热过程的(火用)传递方程的建立	60-65
5.1.1 恒壁温工况下管内对流换热过程的(火用)传递方程的建立	60-63
5.1.2 恒热流工况下管内对流换热过程的(火用)传递方程的建立	63-65
5.2 考虑污垢时管内对流换热过程的能量传递特性	65-66
5.2.1 恒壁温工况	65-66
5.2.2 恒热流工况	66
5.3 计算结果与分析	66-74
5.3.1 恒壁温工况下的结果与分析	66-69
5.3.2 恒热流工况下的结果与分析	69-72
5.3.3 小结	72-74
6 结论	74-76
致谢	76-77
参考文献	77-81
附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录	81-82
独创性声明	82
学位论文版权使用授权书	82

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.130569



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