板式換熱器火用傳遞特性研究.pdf

1、近幾年來，由于資源的過度開采和利用，造成環(huán)境的嚴重污染，合理利用資源以及提高資源的利用率已經(jīng)不僅僅是我國需要面臨的嚴重問題，更是全世界討論的重要課題。換熱器作為一種高效利用能源的重要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)以及食品加工領(lǐng)域。雖然很多學(xué)者對板式換熱器的傳熱性能進行了大量的研究，但是利用火用傳遞理論對板式換熱器進行研究卻比較少。本文主要利用火用傳遞理論，以板式換熱器為研究對象，對于傳熱和傳火用兩種換熱器的性能評判方法進行比較。
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2、要內(nèi)容為：首先，確定板式換熱器的主流區(qū)，在GAMBIT中對板式換熱器主流區(qū)進行三維建模并進行網(wǎng)格劃分；在FLUENT中對三維模型進行數(shù)值模擬，得到在主流區(qū)的速度場和溫度場分布；進而針對不同波紋傾角以及不同波紋節(jié)距的主流區(qū)進行數(shù)值模擬，得到努塞爾數(shù)以及傳熱系數(shù)的變化趨勢。然后，依據(jù)火用傳遞理論，推導(dǎo)傳火用有效度以及平均傳火用系數(shù)的計算公式，計算得到隨著不同波紋傾角以及不同波紋節(jié)距，傳火用有效度以及平均傳火用系數(shù)的變化趨勢。最后，針對水、油

3、兩種換熱介質(zhì)進行數(shù)值模擬，利用傳火用理論，比較兩種介質(zhì)在傳火用方面的性能。
　　研究結(jié)果表明：⑴對于不同波紋傾角的換熱板而言，在波紋傾角比較小時，努塞爾數(shù)和傳熱系數(shù)隨波紋傾角的不斷增加而增加；當波紋傾角為70°左右時，努塞爾數(shù)達到最大值；隨著波紋傾角繼續(xù)增加，努塞爾數(shù)和傳熱系數(shù)逐漸降低。⑵對于不同波紋節(jié)距的換熱板而言，隨著波紋節(jié)距的增加，努塞爾數(shù)以及傳熱系數(shù)逐漸減小。⑶針對不同波紋傾角以及不同波紋節(jié)距而言，傳火用有效度和平均傳火用