管內(nèi)微直肋凝結換熱特性實驗及數(shù)值分析
發(fā)布時間:2023-03-04 01:26
本文介紹了電站空冷島的發(fā)展背景以及研究現(xiàn)狀,通過對不同散熱器的管內(nèi)工質、管型、長徑比以及熱通量的比較,確定并建立了微直肋管散熱器模型,模擬電站空冷島的環(huán)境,對不同傾角下微直肋圓管換熱進行實驗與數(shù)值模擬研究,并與光管換熱能力進行比較。實驗選用長為1140mm的微直肋管,管內(nèi)徑為7 mm,外徑為8 mm,肋高0.25 mm,齒數(shù)為62,肋頂角為15°。實驗選取微肋管與地面角分別為30°、45°、60°、75°、90°,通過改變蒸汽質量流量和空氣側的進風量對換熱性能進行探究?諝饫字Z數(shù)的范圍為4000-6000,冷凝水的雷諾數(shù)范圍為60-160。比較了在不同空氣雷諾數(shù)下的換熱量、不同傾角下的換熱量、不同蒸汽流速下冷凝換熱系數(shù)以及不同傾角下冷凝的換熱系數(shù)。采用模擬的方法,模擬長為600mm,管內(nèi)徑為7mm,肋高0.25 mm,齒數(shù)為62,肋頂角為15°的微直肋管和長為600mm,管內(nèi)徑為7mm光管的水蒸氣管內(nèi)凝結換熱。設置恒定的壁面溫度,選取VOF模型與Lee模型,通過改變管子的傾斜角度和進口蒸汽的質量流量對冷凝進行模擬。并將模擬結果與實驗結果進行相互驗證。通過實驗與數(shù)值模擬的方法,得到管內(nèi)的...
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 CFD模擬凝結換熱概述
1.4 本文主要工作
2 電站空冷島及其散熱器簡介
2.1 空冷技術概述
2.1.1 直接空冷系統(tǒng)
2.1.2 混凝式間接空冷系統(tǒng)
2.1.3 表凝式間接空冷系統(tǒng)
2.2 直接空冷機組的經(jīng)濟性
2.3 直接空冷機組在我國的發(fā)展
2.4 空冷島散熱器簡介
3 可傾斜散熱器管內(nèi)凝結換熱試驗系統(tǒng)
3.1 蒸汽供給系統(tǒng)
3.2 冷卻風系統(tǒng)
3.3 角度控制系統(tǒng)
3.4 冷凝水回收系統(tǒng)
3.5 測量系統(tǒng)
4 實驗方法及數(shù)據(jù)處理
4.1 實驗試件
4.2 實驗方法
4.2.1 空氣側的換熱
4.2.2 蒸汽側實驗數(shù)據(jù)的處理
4.2.3 蒸汽側實驗步驟
4.3 實驗誤差分析
4.3.1 蒸汽參數(shù)測量誤差分析
4.3.2 空氣吸熱側測量誤差分析
4.3.3 實驗過程總誤差
5 實驗結果分析
5.1 不同風速下?lián)Q熱量
5.2 不同冷凝水流速下管內(nèi)凝結換熱系數(shù)
5.3 不同傾斜角下的管內(nèi)凝結換熱系數(shù)
5.4 微直肋管換熱系數(shù)與Shah關聯(lián)式的對比
6 管內(nèi)凝結換熱數(shù)值模擬
6.1 幾何模型和網(wǎng)格劃分
6.1.1 幾何模型
6.1.2 網(wǎng)格劃分
6.2 傳熱傳質模型選擇
6.3 VOF相交界面的捕捉
6.4 物理模型及控制方程
6.4.1 模型的假設
6.4.2 控制方程的確定
6.5 邊界條件的設定
7 模擬結果分析
7.1 冷凝換熱模型與Shah公式的比較
7.2 速度場分析
7.3 溫度場分析
7.4 5°傾斜角度下傳熱系數(shù)
8 結論
致謝
參考文獻
附錄 A 符號表
本文編號:3753471
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 CFD模擬凝結換熱概述
1.4 本文主要工作
2 電站空冷島及其散熱器簡介
2.1 空冷技術概述
2.1.1 直接空冷系統(tǒng)
2.1.2 混凝式間接空冷系統(tǒng)
2.1.3 表凝式間接空冷系統(tǒng)
2.2 直接空冷機組的經(jīng)濟性
2.3 直接空冷機組在我國的發(fā)展
2.4 空冷島散熱器簡介
3 可傾斜散熱器管內(nèi)凝結換熱試驗系統(tǒng)
3.1 蒸汽供給系統(tǒng)
3.2 冷卻風系統(tǒng)
3.3 角度控制系統(tǒng)
3.4 冷凝水回收系統(tǒng)
3.5 測量系統(tǒng)
4 實驗方法及數(shù)據(jù)處理
4.1 實驗試件
4.2 實驗方法
4.2.1 空氣側的換熱
4.2.2 蒸汽側實驗數(shù)據(jù)的處理
4.2.3 蒸汽側實驗步驟
4.3 實驗誤差分析
4.3.1 蒸汽參數(shù)測量誤差分析
4.3.2 空氣吸熱側測量誤差分析
4.3.3 實驗過程總誤差
5 實驗結果分析
5.1 不同風速下?lián)Q熱量
5.2 不同冷凝水流速下管內(nèi)凝結換熱系數(shù)
5.3 不同傾斜角下的管內(nèi)凝結換熱系數(shù)
5.4 微直肋管換熱系數(shù)與Shah關聯(lián)式的對比
6 管內(nèi)凝結換熱數(shù)值模擬
6.1 幾何模型和網(wǎng)格劃分
6.1.1 幾何模型
6.1.2 網(wǎng)格劃分
6.2 傳熱傳質模型選擇
6.3 VOF相交界面的捕捉
6.4 物理模型及控制方程
6.4.1 模型的假設
6.4.2 控制方程的確定
6.5 邊界條件的設定
7 模擬結果分析
7.1 冷凝換熱模型與Shah公式的比較
7.2 速度場分析
7.3 溫度場分析
7.4 5°傾斜角度下傳熱系數(shù)
8 結論
致謝
參考文獻
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本文編號:3753471
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