本文關(guān)鍵詞：板式換熱器內(nèi)納米流體流動(dòng)和傳熱特性模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：換熱器是工程應(yīng)用中不可缺少的工藝設(shè)備，板式熱交換器(PHEs)因其結(jié)構(gòu)緊湊、高效，適用于不同負(fù)載，既靈活又方便衛(wèi)生，因此廣泛應(yīng)用于石油、化工、制冷等許多工程領(lǐng)域中。如今，換熱工質(zhì)的低傳熱性能已成為新一代高效傳熱冷卻技術(shù)研究的主要障礙。而提高液體傳熱性能的一種有效方式是在液體中添加固體粒子。本文嘗試將Cu-水納米流體作為冷流體應(yīng)用于板式換熱器，通過數(shù)值模擬方法得到不同工況下納米流體傳熱的溫度場(chǎng)、換熱系數(shù)及流場(chǎng)的空間分布，分析Cu-水納米流體在板式換熱器中流動(dòng)與傳熱特性。探索納米流體最為經(jīng)濟(jì)適用的應(yīng)用途徑，促進(jìn)我國(guó)節(jié)能減排事業(yè)的深入開展。 首先，本文對(duì)質(zhì)量濃度為0.1%，0.3%，0.5%，0.7%的Cu-水納米流體進(jìn)行了數(shù)值模擬。分別研究了納米流體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，Re數(shù)等對(duì)對(duì)流換熱系數(shù)的影響，并將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。通過模擬得出，以Cu-水納米流體為冷流體的板式換熱器的換熱效果明顯優(yōu)于純水。但在提高流速，增大納米流體濃度的同時(shí)，應(yīng)充分考慮粘度增加導(dǎo)致壓降的增大對(duì)換熱器性能的影響。 其次，在原有模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)納米流體在板式換熱器單邊流動(dòng)和對(duì)角流動(dòng)情況下分別進(jìn)行了模擬。研究了納米流體在不同流動(dòng)形式下，Re數(shù)對(duì)對(duì)流換熱系數(shù)的影響以及努賽爾數(shù)的變化。通過模擬得出，納米流體可以提高板式換熱器的性能，其中以納米流體作為冷流體的單邊流動(dòng)板式換熱器的強(qiáng)化傳熱效果最佳。 最后得出綜合結(jié)論：Cu-水納米流體可以提高板式換熱器的換熱性能，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的Cu-水納米流體換熱效果最佳，納米流體在單邊流動(dòng)情況下的換熱系數(shù)高于對(duì)角流動(dòng)情況，且壓降也小于對(duì)角流動(dòng)。
【關(guān)鍵詞】：納米流體 數(shù)值模擬 傳熱 換熱系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK172
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目錄9-11
• 主要符號(hào)表11-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 課題研究的背景及意義12-13
• 1.2 納米流體發(fā)展動(dòng)態(tài)13-15
• 1.3 板式換熱器發(fā)展動(dòng)態(tài)15-18
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.5 本章小結(jié)19-20
• 第2章 數(shù)值模型理論基礎(chǔ)20-29
• 2.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)20-21
• 2.2 流動(dòng)基本特性21-22
• 2.3 多相流模型22-24
• 2.4 數(shù)值計(jì)算方法24-28
• 2.4.1 基本控制方程24-25
• 2.4.2 離散化的目的25-27
• 2.4.3 SIMPLE 算法27
• 2.4.4 計(jì)算的收斂27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 換熱器內(nèi)納米流體流動(dòng)和傳熱特性29-45
• 3.1 物理模型29-32
• 3.1.1 板式換熱器的參數(shù)29-30
• 3.1.2 網(wǎng)格劃分及無關(guān)性驗(yàn)證30-32
• 3.2 控制方程及邊界條件確定32-34
• 3.3 模型驗(yàn)證34-36
• 3.3.1 對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)介紹34-36
• 3.3.2 模型驗(yàn)證36
• 3.4 計(jì)算結(jié)果分析36-44
• 3.4.1 數(shù)據(jù)處理相關(guān)公式36-37
• 3.4.2 流動(dòng)與傳熱分析37-42
• 3.4.3 Nu 數(shù)與壓降分析42-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第4章 納米流體單邊與對(duì)角流動(dòng)模擬45-55
• 4.1 物理模型45-48
• 4.1.1 板式換熱器的參數(shù)45-46
• 4.1.2 網(wǎng)格劃分及無關(guān)性驗(yàn)證46-48
• 4.2 控制方程及邊界條件確定48
• 4.3 模型驗(yàn)證48-49
• 4.4 計(jì)算結(jié)果分析49-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-57
• 參考文獻(xiàn)57-62
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文62-63
• 致謝63

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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  本文關(guān)鍵詞：板式換熱器內(nèi)納米流體流動(dòng)和傳熱特性模擬，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：406770