板翅式换热器中翅片换热性能评价开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

板翅式换热器相比于其他传统管壳式换热器,具有更高的换热系数、紧凑度与适应性,并且它的制造材料范围更广,在热能利用、预热回收以及一些特殊用途上比传统管壳式换热器具有更显著的经济效益,因此被广泛应用于工业生产的各个领域。

板翅式换热器的传热强化机理为一方面通过翅片沿流动方向的不断错位,使边界层的发展被中断,从而边界层较薄,最终降低了传热热阻;另一方面翅片尾部对流体有扰动作用,上游翅片引发的尾涡对下游翅片的换热有强化作用。

常用的翅片结构有平直翅片、多孔翅片、锯齿翅片及波纹翅片等。

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2. 国内外研究现状分析

板翅式换热器是一种高效、紧凑、轻巧的换热设备,比传统的管壳式换热器的传热效率高20%~30%,成本低50%,大体都是由翅片、隔板、封条和导流片组成,通常是在隔板上安置一翅片,然后在翅片上安置一隔板,两边以边缘封条密封从而形成一个基本单元,许多这样的基本单元组成了整个板翅式换热器。

如果对多个通道以不同的方式叠置、排列并钎焊成整体,就可以得到最常用的逆流、错流、顺流等不同流型的板翅式换热器。

目前学者对于换热器性能的研究主要涉及板翅式换热器翅片结构、流道结构对换热器性能方面的影响,其中,流道结构对整个换热器内部流体流动以及换热器的传热具有重要作用。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:通过改变板翅式换热器中翅片的结构参数可以较大程度地改善传热性能或流动性能。

本次论文的目的在于以锯齿翅片为研究对象,设计两种翅片的安装位置,分析不同流动方向下换热性能与流动性能的变化规律,为工程应用提供参考。

1)实验测试出口温度,水凝结量及推算传热效率,数值模拟水蒸气在不同结构参数的横排与纵排锯齿形流道各自的冷凝传热性能;2)揭示水蒸气流量、温度以及壁温对冷凝传热性能的影响规律,研究不同翅片对水蒸气冷凝的影响,优化翅片结构尺寸;3)分析横排与纵排锯齿形流道结构各自表面水蒸气凝结形态,凝结过程以及受迫对流冷凝传热特性。

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4. 研究创新点

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