凝汽器強(qiáng)化傳熱的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著人類文明的發(fā)展，世界各國(guó)對(duì)于能源的需求量和消耗量不斷增長(zhǎng)，中國(guó)作為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，龐大的人口基數(shù)和迅猛的經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢(shì)都決定了其對(duì)能源的高度依賴。然而，上世紀(jì)末、本世紀(jì)初的粗放式經(jīng)濟(jì)發(fā)展在造成大量能源消耗和浪費(fèi)的同時(shí)也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染，國(guó)內(nèi)大中城市均不同程度地出現(xiàn)了可入肺顆粒物(PM2.5)超標(biāo)的情況，中國(guó)正面臨著能源與環(huán)境安全的雙重壓力，節(jié)能減排成為解決這一問題的根本出路。換熱器作為工業(yè)上大量使用的熱交換設(shè)備，提高其換熱

2、效率，可以有效地實(shí)現(xiàn)工業(yè)節(jié)能。
　　 本文對(duì)強(qiáng)化傳熱技術(shù)的發(fā)展、分類和工業(yè)化應(yīng)用進(jìn)行了闡述，并著重針對(duì)一種應(yīng)用于換熱器管程強(qiáng)化傳熱的內(nèi)插件結(jié)構(gòu)——“潔能芯”組合轉(zhuǎn)子進(jìn)行了數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究。首先，本文采用有限元軟件FLUENT對(duì)裝有轉(zhuǎn)子串的換熱管進(jìn)行了建模，對(duì)于其強(qiáng)化傳熱和流體流動(dòng)情況進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，將數(shù)值結(jié)果同在強(qiáng)化傳熱綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)上得到的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，確認(rèn)了模擬方法的準(zhǔn)確性，并通過對(duì)裝有不同結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子換熱管內(nèi)部的速度場(chǎng)云圖

3、、溫度場(chǎng)云圖和湍流強(qiáng)度云圖的定性分析，以及努賽爾數(shù)、阻力系數(shù)和PEC隨雷諾數(shù)變化關(guān)系的定量比較，對(duì)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化。接著，在強(qiáng)化傳熱綜合性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，分別對(duì)幾種不同結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子分散成短轉(zhuǎn)子串間隔穿裝于換熱管內(nèi)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)其在管內(nèi)引起的努賽爾數(shù)和阻力系數(shù)進(jìn)行了比較，并采用綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)——PEC對(duì)這兩個(gè)影響因素同時(shí)進(jìn)行了考慮，確定了適宜于間隔穿裝使用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。最后，編寫UDF函數(shù)并導(dǎo)入FLUENT軟件，對(duì)轉(zhuǎn)子串安裝于凝汽器中、