本文關鍵詞：微通道熱管換熱器數(shù)值模擬研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著社會的快速發(fā)展,建筑能耗在現(xiàn)有能源消耗系統(tǒng)中的比例不斷增加,面對日益緊張的能源問題,如何減少暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗顯得尤為重要。建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的途徑有很多,其中在空調(diào)系統(tǒng)中設置熱回收裝置以回收排風冷量,一直是國內(nèi)外學者研究的課題之一。本文針對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問題,將熱管換熱器與微通道換熱器有機結(jié)合,提出了一種新型熱回收裝置——微通道熱管換熱器,并對不同翅片形式的微通道熱管換熱器換熱單元的散熱性能進行了理論分析和數(shù)值模擬研究。換熱單元的翅片形式對換熱器的換熱性能具有至關重要的影響,本文以平直翅片、百葉窗翅片、多孔式翅片三種換熱單元為研究對象,基于CFD對其流動、換熱過程進行了數(shù)值模擬研究。主要研究內(nèi)容如下：首先,介紹了換熱器換熱單元流動傳熱的理論基礎,介紹了CFD軟件ANSYS Workbench,并基于ANSYS Workbench建立了不同翅片換熱單元流道的物理模型、數(shù)學模型及控制方程。其次,分別對平直翅片、百葉窗翅片、多孔式翅片換熱單元進行了數(shù)值模擬研究,得出了換熱單元流場的溫度、壓力分布,翅片表面溫度分布以及流體速度矢量圖,j(換熱因子),f(摩擦因子)圖。采用各自對應的實驗關聯(lián)式以及實驗數(shù)據(jù),以j和f為比較指標,將本文數(shù)值模擬結(jié)果與實驗關聯(lián)式計算結(jié)果或?qū)嶒灁?shù)據(jù)進行比較,驗證了數(shù)值模擬方法的有效性。最后,以無量綱因子j/f為綜合換熱指標,對三種翅片形式的換熱器綜合性能進行了對比分析,得出不同翅片形式的性能差異。
【關鍵詞】：換熱器 翅片 數(shù)值模擬 空調(diào)冷量回收
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU83
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 課題研究背景10-12
• 1.2 課題研究意義12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 熱管換熱器13-15
• 1.3.2 微通道換熱器15-17
• 1.4 研究的主要內(nèi)容17-19
• 2 換熱器翅片流動與傳熱模型的理論基礎19-33
• 2.1 課題相關軟件介紹19-20
• 2.1.1 計算機輔助仿真19
• 2.1.2 ANSYS Workbench軟件簡介19-20
• 2.2 物理模型的建立20-28
• 2.2.1 平直翅片換熱單元模型20-23
• 2.2.2 百葉窗式翅片換熱單元模型23-26
• 2.2.3 多孔式翅片換熱單元模型26-28
• 2.3 數(shù)學模型的建立28-31
• 2.3.1 基本假設28-29
• 2.3.2 控制方程29
• 2.3.3 湍流模型29-30
• 2.3.4 物性參數(shù)30
• 2.3.5 邊界條件的設定30-31
• 2.3.6 控制方程的求解31
• 2.4 本章小結(jié)31-33
• 3 平直式翅片換熱單元的數(shù)值模擬33-48
• 3.1 流道模型的網(wǎng)格劃分33-37
• 3.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析37-44
• 3.2.1 FLUENT求解器37-38
• 3.2.2 主要換熱性能指標38-39
• 3.2.3 單元流場壓力及溫度分布圖39-41
• 3.2.4 空氣進口速度對流動換熱的影響41-43
• 3.2.5 翅片j、f因子隨Re數(shù)的變化曲線43-44
• 3.3 結(jié)果校驗與誤差分析44-47
• 3.3.1 結(jié)果校驗44-47
• 3.3.2 誤差分析47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 4 百葉窗式翅片換熱單元的數(shù)值模擬48-63
• 4.1 流道模型的網(wǎng)格劃分48-50
• 4.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析50-58
• 4.2.1 FLUENT求解器50-51
• 4.2.2 單元流場壓力、溫度及速度分布圖51-54
• 4.2.3 空氣進口速度對流動換熱的影響54-57
• 4.2.4 翅片j、f因子隨Re數(shù)的變化曲線57-58
• 4.3 結(jié)果校驗與誤差分析58-62
• 4.3.1 結(jié)果校驗58-61
• 4.3.2 誤差分析61-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 5 多孔式翅片換熱單元的數(shù)值模擬63-78
• 5.1 流道模型的網(wǎng)格劃分63-65
• 5.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析65-73
• 5.2.1 FLUENT求解器65-66
• 5.2.2 單元流場壓力、溫度及速度分布圖66-68
• 5.2.3 空氣進口速度對流動換熱的影響68-71
• 5.2.4 翅片j、f因子隨Re數(shù)的變化曲線71-73
• 5.3 結(jié)果校驗與誤差分析73-75
• 5.3.1 結(jié)果校驗73-74
• 5.3.2 誤差分析74-75
• 5.4 三種類型翅片換熱單元的綜合性能比較75-76
• 5.5 本章小結(jié)76-78
• 6 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 總結(jié)78-79
• 6.2 展望79-80
• 參考文獻80-83
• 致謝83

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅國平,鄒新杰;微通道冷卻器的設計[J];兵工自動化;2004年03期

2 康春霞,黃新波;微通道的流動阻力分析[J];微納電子技術;2004年07期

3 王浩;吳慧英;鄭平;;芯片微通道沸騰相變過程中流動交變現(xiàn)象探析[J];工程熱物理學報;2006年S2期

4 陳永平;肖春梅;施明恒;吳嘉峰;;微通道冷凝研究的進展與展望[J];化工學報;2007年09期

5 劉敏珊;王國營;董其伍;;微通道內(nèi)液體流動和傳熱研究進展[J];熱科學與技術;2007年04期

6 甘云華;楊澤亮;;軸向?qū)釋ξ⑼ǖ纼?nèi)傳熱特性的影響[J];化工學報;2008年10期

7 云和明;陳寶明;程林;;粗糙平板微通道流動和傳熱的數(shù)值模擬[J];工程熱物理學報;2009年11期

8 金文;張鴻雁;何文博;;齒形微通道內(nèi)流流場數(shù)值模擬及試驗研究[J];排灌機械工程學報;2011年03期

9 苗輝;黃勇;陳海剛;;隨機粗糙微通道中的流動和傳熱特性[J];北京航空航天大學學報;2011年06期

10 楊凱鈞;左春檉;丁發(fā)喜;王克軍;呂海武;曹倩倩;王吉順;;微通道散熱器長直微通道的新加工工藝研究[J];吉林化工學院學報;2011年09期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 史東山;李錦輝;劉趙淼;;關于微通道相關問題研究方法現(xiàn)狀分析[A];北京力學會第18屆學術年會論文集[C];2012年

2 逄燕;劉趙淼;;溫黏關系對微通道內(nèi)液體流動和傳熱性能的影響[A];北京力學會第18屆學術年會論文集[C];2012年

3 范國軍;逄燕;劉趙淼;;微通道中液體流動和傳熱特性的影響因素概述[A];北京力學會第18屆學術年會論文集[C];2012年

4 劉麗昆;逄燕;劉趙淼;;幾何參數(shù)對微通道液體流動和傳熱性能影響的研究[A];北京力學會第18屆學術年會論文集[C];2012年

5 劉麗昆;劉趙淼;申峰;;幾何參數(shù)對微通道黏性耗散影響的研究[A];北京力學會第19屆學術年會論文集[C];2013年

6 肖鵬;申峰;劉趙淼;;微通道中矩形微凹槽內(nèi)流場的數(shù)值模擬[A];北京力學會第19屆學術年會論文集[C];2013年

7 肖鵬;申峰;劉趙淼;李易;;凹槽微通道流場的三維數(shù)值模擬[A];北京力學會第20屆學術年會論文集[C];2014年

8 周繼軍;劉睿;張政;廖文裕;佘漢佃;;微通道傳熱中的兩相間歇流[A];上海市制冷學會2011年學術年會論文集[C];2011年

9 夏國棟;柴磊;周明正;楊瑞波;;周期性變截面微通道內(nèi)液體流動與傳熱的數(shù)值模擬研究[A];中國力學學會學術大會'2009論文摘要集[C];2009年

10 婁文忠;Herbert Reichel;;硅微通道致冷系統(tǒng)設計與仿真研究[A];科技、工程與經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展——中國科協(xié)第五屆青年學術年會論文集[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 本報記者 陳杰;空調(diào)將進入微通道時代[N];科技日報;2008年

2 張亮;美海軍成功為未來武器研制微型散熱器[N];科技日報;2005年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 任滔;微通道換熱器傳熱和制冷劑分配特性的數(shù)值模擬和實驗驗證[D];上海交通大學;2014年

2 翟玉玲;復雜結(jié)構(gòu)微通道熱沉流動可視化及傳熱過程熱力學分析[D];北京工業(yè)大學;2015年

3 楊珊珊;粗糙微通道流體流動特性的分形分析[D];華中科技大學;2015年

4 伍根生;基于納米結(jié)構(gòu)的氣液相變傳熱強化研究[D];東南大學;2015年

5 盧玉濤;微通道內(nèi)氣—液兩相分散與傳質(zhì)的研究[D];天津大學;2014年

6 逄燕;彈性壁面微通道內(nèi)液滴/氣泡的生成特性研究[D];北京工業(yè)大學;2016年

7 余錫孟;微通道反應器中若干有機物液相氧化反應研究及相關數(shù)據(jù)測定[D];浙江大學;2016年

8 徐博;微通道換熱器在家用分體空調(diào)應用的關鍵問題研究[D];上海交通大學;2014年

9 趙亮;電動效應作用下微通道內(nèi)液體流動特性[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

10 李志華;微通道流場混合與分離特性的研究[D];浙江大學;2008年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 程天琦;新型分合式微通道混合性能的研究[D];西北大學;2015年

2 李品;聚焦型微通道內(nèi)多相流動的模擬研究[D];河北工業(yè)大學;2015年

3 王穎;微通道換熱器在家用分體空調(diào)的降充注應用研究[D];上海交通大學;2015年

4 孫振國;不同角度Y型匯流下蛇形微通道氣液兩相流實驗研究[D];東北電力大學;2016年

5 王茹;豎直微通道表面活性劑水溶液流動沸騰換熱特性的數(shù)值模擬[D];江蘇大學;2016年

6 曾素均;凹槽微通道中流體流動和換熱特性的數(shù)值分析[D];昆明理工大學;2016年

7 張健;微通道反應器中環(huán)氧油酸甲酯的合成研究[D];華南理工大學;2016年

8 劉偉;微通道反應器的構(gòu)建及應用研究[D];山東大學;2016年

9 游華建;蠶絲微通道人工神經(jīng)修復大鼠坐骨神經(jīng)缺損[D];西南大學;2016年

10 鄧聰;基于不同表面能微通道Al_2O_3/R141b納米制冷劑流動沸騰傳熱及動態(tài)特性研究[D];華南理工大學;2016年

  本文關鍵詞：微通道熱管換熱器數(shù)值模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：491345