本文關鍵詞：繞管換熱器計算方法研究及軟件開發(fā)

  更多相關文章： 繞管換熱器 兩相流 傳熱計算 壓降計算 軟件開發(fā) 工程應用

【摘要】：換熱器作為各大行業(yè)普遍使用的設備,開發(fā)應用高效的換熱器對于節(jié)約能源具有重大的意義。繞管換熱器廣泛用于低溫甲醇洗裝置、化工裝置、天然氣液化過程、空氣分離過程等,具有廣泛的應用前景�；诼尻枴痢劣邢薰痉紵N異構化進料換熱器改進項目,研究了單相流和兩相流繞管換熱器的傳熱和壓降計算方法,并進行了設計計算軟件開發(fā)。完成的主要工作及結論如下:(1)針對Schmidt.E.F計算方法中臨界雷諾數(shù)中各層纏繞直徑D_s需要反復帶入計算的問題,提出了采用平均纏繞直徑(?)代替D_s來計算管側傳熱系數(shù)的方法;并對殼側傳熱系數(shù)計算過程中的當量直徑De和殼程有效質量流速Geff這兩個關鍵參量的計算方法進行了改進,完善了單相流繞管換熱器的傳熱和壓降計算。為便于編程,同時兼顧繞管換熱器自身結構的特殊性,提出了物性參數(shù)擬合公式法,并建立了繞管換熱器獨有的結構設計方法。(2)針對繞管換熱器管內沸騰傳熱機理的復雜性的問題,在分析直管管內沸騰傳熱的基礎上,用代表繞管換熱器結構特點的參數(shù)—迪恩數(shù)D_n加以修正后,得到兩相流繞管換熱器管側沸騰傳熱計算公式;對計算繞管換熱器殼側冷凝傳熱的R.W.Lockhart方法和Bays和McAdams方法進行了修正,并給出了其不同的適用工況;同時為提高物性參數(shù)計算的精確性,提出了能用于各種類型換熱器設計計算的溫度分段計算方法,并給出了各段溫度點的求解方法。(3)在上述計算方法的基礎上,使用VB編程語言對兩相流繞管換熱器設計計算進行了軟件編制,軟件編制過程中充分運用了VB編程的循環(huán)結構,大大縮減了代碼的數(shù)量,并對每個步驟的計算創(chuàng)建了友好的可視化窗口,此外還建立VB和Word之間的鏈接,把設計計算結果保存到Word文檔中,便于后期的驗證和施工操作。洛陽××有限公司對軟件進行了考核驗證,并應用于工程中。工程應用結果表明,該軟件的設計計算方法具有一定的可靠性。
【關鍵詞】：繞管換熱器 兩相流 傳熱計算 壓降計算 軟件開發(fā) 工程應用
【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】：TQ051.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 符號說明10-12
• 1 緒論12-21
• 1.1 繞管換熱器的研究背景和意義12-13
• 1.2 繞管換熱器的國內外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 國內研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 管殼式換熱器設計軟件的發(fā)展現(xiàn)狀17-20
• 1.3.1 國內研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3.2 國外研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4 本文的研究內容及方法20-21
• 2 單相流繞管換熱器設計計算方法研究21-41
• 2.1 物性參數(shù)計算公式擬合及分析21-23
• 2.2 單股流繞管換熱器結構設計方法23-29
• 2.3 單相流繞管換熱器換熱系數(shù)計算改進29-35
• 2.3.1 單相流繞管換熱器管側換熱系數(shù)計算改進29-30
• 2.3.2 單相流繞管換熱器殼側換熱系數(shù)計算改進30-35
• 2.4 單相流繞管換熱器壓降校核計算35-39
• 2.4.1 單相流繞管換熱器管側摩擦壓降計算35-37
• 2.4.2 單相流繞管換熱器殼側摩擦壓降計算37-38
• 2.4.3 單相流繞管換熱器重力壓降計算38-39
• 2.4.4 單相流繞管換熱器管、殼側總壓降計算39
• 2.5 單相流繞管換熱器設計計算流程圖39-41
• 3 兩相流繞管換熱器設計計算方法研究41-51
• 3.1 兩相流繞管換熱器管側沸騰傳熱計算方法41-45
• 3.2 兩相流繞管換熱器殼側冷凝傳熱系數(shù)計算45-46
• 3.3 兩相流繞管換熱器管側壓降計算46-49
• 3.3.1 兩相流繞管換熱器管側摩擦壓降計算46-48
• 3.3.2 兩相流繞管換熱器管側重力壓降計算48-49
• 3.3.3 兩相流繞管換熱器管側加速壓降計算49
• 3.4 兩相流繞管換熱器殼側壓降計算49-50
• 3.4.1 兩相流繞管換熱器殼側摩擦壓降計算49
• 3.4.2 兩相流繞管換熱器殼側重力壓降計算49-50
• 3.4.3 兩相流繞管換熱器殼側加速壓降計算50
• 3.5 兩相流繞管換熱器設計計算流程圖50-51
• 4 繞管換熱器溫度分段計算方法51-59
• 4.1 換熱器溫度分段的原因51
• 4.2 換熱器溫度分段的方法51
• 4.3 繞管換熱器不同工況下溫度分段計算方法51-59
• 4.3.1 管殼側均未發(fā)生相變的工況52-53
• 4.3.2 單側發(fā)生相變的工況53-56
• 4.3.3 管側沸騰相變、殼側冷凝相變工況56-59
• 5 繞管換熱器軟件編制59-67
• 5.1 VB編程窗口設計60-65
• 5.1.1 登陸界面設計60
• 5.1.2 熱力計算模塊60-62
• 5.1.3 結構設計模塊62-63
• 5.1.4 傳熱工藝計算模塊63-64
• 5.1.5 壓降校核模塊64-65
• 5.2 軟件計算流程圖65-67
• 6 繞管式換熱器設計計算軟件工程應用67-75
• 6.1 設計工況說明67-68
• 6.2 準備工作68-69
• 6.3 軟件操作流程69-72
• 6.4 結果對比72-75
• 6.4.1 繞管換熱器與普通管殼式換熱器對比結果分析72-74
• 6.4.2 軟件計算結果和實際運行結果對比74-75
• 7 結論與展望75-76
• 7.1 結論75
• 7.2 展望75-76
• 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果76-77
• 致謝77-78
• 參考文獻78-81

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本文編號：563511