本文關(guān)鍵詞：管殼式換熱器沸騰換熱實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：管殼式換熱器作為石油化工行業(yè)重要的設(shè)備,對(duì)整個(gè)行業(yè)的節(jié)能減排起著舉足輕重的作用。近年來(lái),隨著傳熱技術(shù)的加強(qiáng),作為一種廣泛使用的熱交換器：螺旋扁管也隨之得到了很大的發(fā)展。國(guó)內(nèi)外學(xué)者也接踵開始對(duì)其中兩相流沸騰流動(dòng)與換熱特性開展了研究。由于兩相流本身的復(fù)雜性和實(shí)驗(yàn)條件的限制,不同研究者研究所得結(jié)果存在偏差,此外關(guān)于不凝氣體對(duì)于傳熱和流動(dòng)影響的研究較少,因此本文基于管殼式換熱器螺旋扁管管束中氣-液兩相流介質(zhì),在加入少量不凝性氣體的過程中,進(jìn)行兩相流沸騰換熱實(shí)驗(yàn)研究。主要研究工作如下：1、通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理,得到兩相沸騰流動(dòng)與換熱特性隨雷諾數(shù)、普朗特?cái)?shù)、質(zhì)量含氣率、液相進(jìn)口體積流量的變化規(guī)律。流動(dòng)特性方面：在不凝性氣體下,兩相流摩擦阻力壓降隨普朗特?cái)?shù)的增加而增加。沿程阻力隨含氣率的增加,在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)周期性波動(dòng),并且隨著液相進(jìn)口體積流量的增加,波動(dòng)周期逐漸變大,波動(dòng)振幅變大。換熱特性方面：在含有不凝性氣體的情況下,隨著兩相流沸騰換熱雷諾數(shù)增大,平均努塞爾數(shù)也增大。兩相流沸騰過程中的熱流密度在低含氣率情況下,隨著含氣率的增加而減小。隨著含汽率的進(jìn)一步升高,熱流密度呈現(xiàn)周期性波動(dòng)。2、在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過改變螺旋扁管基本結(jié)構(gòu)尺寸：螺距,進(jìn)行各組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。探究不同螺距尺寸對(duì)于兩相流沸騰流動(dòng)與換熱特性的影響。發(fā)現(xiàn)小螺距情形下,努塞爾數(shù)隨雷諾數(shù)的增大幅度更大,并且努賽爾數(shù)的極值也較大,即換熱效果更好,并且隨著雷諾數(shù)的增大換熱效果增強(qiáng)的也更顯著；在較低含氣率下,小螺距情形熱流密度隨含氣率下降的幅度更大,隨著含氣率的增大,熱流密度周期性波動(dòng)的周期變大,波動(dòng)頻率變小。3、基于前人研究的模型基礎(chǔ),結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和分析。運(yùn)用相應(yīng)數(shù)學(xué)分析軟件進(jìn)行多元非線性回歸分析,得到沿程阻力壓降和平均努賽爾數(shù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式,具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：沸騰換熱 管殼式換熱器 螺旋扁管 兩相流動(dòng) 質(zhì)量含氣率
【學(xué)位授予單位】：南京工業(yè)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4-5
• ABSTRACT5-9
• 符號(hào)表補(bǔ)充說明9-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景與意義10-11
• 1.2 氣液兩相流流動(dòng)特性研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 流動(dòng)特性理論研究的進(jìn)展11-12
• 1.2.2 流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)研究的進(jìn)展12-13
• 1.3 氣液兩相流沸騰換熱特性研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 換熱特性理論研究的進(jìn)展14-15
• 1.3.2 換熱特性實(shí)驗(yàn)研究的進(jìn)展15-17
• 1.4 小結(jié)17-18
• 第二章 兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)18-32
• 2.1 螺旋扁管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)18-20
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)元件簡(jiǎn)介19-20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成20
• 2.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)流程與實(shí)驗(yàn)方法20-25
• 2.4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)備與儀表25-28
• 2.5 測(cè)試技術(shù)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容28-32
• 2.5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>28
• 2.5.2 主要測(cè)量參數(shù)及測(cè)量方法28
• 2.5.3 實(shí)驗(yàn)方法28-29
• 2.5.4 實(shí)驗(yàn)方案29-30
• 2.5.5 操作規(guī)程30-32
• 第三章 實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)32-44
• 3.1 氣液兩相流理論分析模型32-35
• 3.2 氣液兩相流基本參數(shù)35-37
• 3.3 氣液兩相壓力降數(shù)學(xué)模型37-39
• 3.3.1 氣液兩相流體摩擦阻力壓降數(shù)學(xué)模型37-39
• 3.3.2 氣液兩相流體加速壓降數(shù)學(xué)模型39
• 3.4 飽和沸騰傳熱與兩相強(qiáng)制對(duì)流傳熱數(shù)學(xué)模型39-41
• 3.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理41-44
• 第四章 管殼式換熱器兩相流動(dòng)及沸騰換熱實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析44-54
• 4.1 兩相流動(dòng)特性研究44-47
• 4.2 兩相沸騰換熱研究47-51
• 4.3 準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式擬合51-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第五章 結(jié)論與展望54-57
• 5.1 結(jié)論54-55
• 5.2 展望55-56
• 5.3 創(chuàng)新點(diǎn)56-57
• 附錄 誤差分析57-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間的成果64-65
• 致謝65

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1 鄒林瑞;大空間液體沸騰換熱的汽液理論探討[J];東北重型機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào);1983年03期

2 劉秋生，，沈孟育，任玉新，王保國(guó);非均勻過熱面沸騰換熱關(guān)系[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1996年08期

3 李茂德,熊麗紅,盧希紅;氯化鈉水溶液管外沸騰換熱的模擬實(shí)驗(yàn)研究[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年09期

4 施明恒,趙言冰,劉中良;固體顆粒強(qiáng)化液體沸騰換熱和抗垢特性的研究[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年03期

5 刁彥華,趙耀華;雙組分混合物沸騰換熱的理論研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2004年S1期

6 高龍,馬富芹,范曉偉,張鬲軍;微/小通道內(nèi)沸騰換熱研究綜述[J];節(jié)能技術(shù);2004年06期

7 趙璽靈,段常貴,張興梅,王海龍;水平管束外沸騰換熱的計(jì)算與強(qiáng)化[J];煤氣與熱力;2005年06期

8 楚化強(qiáng);郁伯銘;;沸騰換熱的分形分析[J];力學(xué)進(jìn)展;2009年03期

9 李勇;閻昌琪;劉佳;;沸騰換熱強(qiáng)化特性實(shí)驗(yàn)研究[J];原子能科學(xué)技術(shù);2009年S2期

10 李勇;閻昌琪;孫立成;劉佳;;多孔壁面管強(qiáng)化大容積沸騰換熱特性研究[J];核動(dòng)力工程;2011年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 宮曉彬;柳建華;張良;吳若菲;陳新波;;二氧化碳管內(nèi)流動(dòng)沸騰換熱特性實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展[A];中國(guó)制冷學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

2 徐洪波;田長(zhǎng)青;曹宏章;梁楠;司春強(qiáng);;R-134a在帶空化入口微通道內(nèi)的沸騰換熱實(shí)驗(yàn)研究[A];中國(guó)制冷學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

3 畢勝山;史琳;;納米制冷劑TiO_2/HFC134a水平管內(nèi)流動(dòng)沸騰換熱實(shí)驗(yàn)研究[A];第五屆全國(guó)制冷空調(diào)新技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

4 彭浩;丁國(guó)良;姜未汀;胡海濤;高屹峰;;納米制冷劑管內(nèi)流動(dòng)沸騰換熱特性的實(shí)驗(yàn)研究[A];第五屆全國(guó)制冷空調(diào)新技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李丹 雷風(fēng)雨;三相流蒸發(fā)沸騰換熱技術(shù)應(yīng)用前景廣闊[N];中國(guó)化工報(bào);2000年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 高明;電場(chǎng)中彎月面蒸發(fā)特性及肋表面與光滑表面沸騰換熱的實(shí)驗(yàn)與理論研究[D];上海交通大學(xué);2014年

2 薛懷生;多壁碳納米管沸騰換熱性能研究[D];浙江大學(xué);2007年

3 葉天震;自然工質(zhì)CO_2水平管外沸騰換熱強(qiáng)化的研究[D];天津大學(xué);2007年

4 吳贊;沸騰兩相流微尺度強(qiáng)化傳熱機(jī)理研究與預(yù)測(cè)模型[D];浙江大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 鄧賽峰;除濕溶液真空再生裝置優(yōu)化與實(shí)驗(yàn)研究[D];天津商業(yè)大學(xué);2015年

2 鄭銀銀;豎直矩形小通道內(nèi)上升流飽和沸騰換熱規(guī)律的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 謝明煒;管殼式換熱器沸騰換熱實(shí)驗(yàn)研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2015年

4 文旭林;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水平光管內(nèi)有機(jī)工質(zhì)流動(dòng)沸騰換熱研究[D];昆明理工大學(xué);2012年

5 金旭;考慮沸騰換熱的冷卻系統(tǒng)流固耦合傳熱分析[D];大連理工大學(xué);2014年

6 高龍;工質(zhì)在微小圓管內(nèi)流動(dòng)沸騰換熱的研究[D];東華大學(xué);2005年

7 紀(jì)海維;純工質(zhì)在水平管內(nèi)流動(dòng)沸騰換熱特性的實(shí)驗(yàn)研究[D];西安科技大學(xué);2006年

8 李蘭蘭;微納米結(jié)構(gòu)表面沸騰換熱的實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2013年

9 賈琳妍;水平矩形窄縫內(nèi)液氮流動(dòng)沸騰換熱特性實(shí)驗(yàn)研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

10 朱東祥;內(nèi)燃機(jī)缸蓋冷卻通道沸騰換熱實(shí)驗(yàn)研究[D];華中科技大學(xué);2013年

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