強化型波紋管傳熱過程若干關(guān)鍵技術(shù)問題研究.pdf_第1頁
已閱讀1頁,還剩104頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、換熱設(shè)備在核工業(yè)、能源、石油、化工、電力等行業(yè)應(yīng)用十分廣泛,在節(jié)能降耗上起著重要的作用。強化傳熱過程及其裝備的設(shè)計理論研究是傳熱學(xué)、流體力學(xué)、彈性力學(xué)、機械設(shè)計理論和熱能工程領(lǐng)域的重要研究課題。強化型波紋管換熱器是一種優(yōu)良的強化傳熱裝備,它通過流通截面周期性變化的強化型波紋管作為換熱元件,傳熱系數(shù)大大提高,換熱能力提高2-3倍,具有重要的應(yīng)用價值。但其工藝過程中的傳熱、流體阻力、強度、剛度、穩(wěn)定性、振動特性等理論問題沒有得到根本解決。

2、 本文利用傳熱學(xué)、流體力學(xué)、彈性力學(xué)、振動力學(xué)、有限單元法以及實驗測試技術(shù)對波紋管管內(nèi)液體傳熱特性、管內(nèi)流阻特性、波紋管的強度剛度穩(wěn)定性、波紋管振動特性以及波紋管管板強度等問題進(jìn)行了研究。 分析了對流傳熱的主要影響因素,說明了波紋管強化傳熱的機理。認(rèn)為對流傳熱熱阻的主要在邊界層,波紋管強化傳熱的關(guān)鍵在于流體對邊界層的擾動和沖刷,減薄和破壞了邊界層。提出了確定截面平均物理量的體積流量平均法以及根據(jù)波紋管內(nèi)流體速度分布和溫度分

3、布推算波紋管局部對流傳熱系數(shù)和努塞爾數(shù)的方法,推導(dǎo)了根據(jù)波紋管內(nèi)速度分布和溫度分布來求解局部對流傳熱系數(shù)和努塞爾數(shù)的公式,所得結(jié)果對傳熱研究具有普遍的指導(dǎo)意義。用所提出的方法得到了特定規(guī)格波紋管管內(nèi)傳熱的準(zhǔn)則方程,表明波紋管的傳熱系數(shù)是相應(yīng)的光滑直管的2.5倍多,并且波紋管的尺寸加工誤差對傳熱性能影響不大,這些結(jié)果對波紋管傳熱過程的工程應(yīng)用具有重要意義。 用因次分析法得到波紋管流動阻力系數(shù)與流體流動狀態(tài)及波紋管無量綱尺寸之間的關(guān)

4、系,對波紋管的流動阻力研究具有普遍的指導(dǎo)意義。結(jié)合實驗與數(shù)值研究,得出了特定規(guī)格波紋管的流動阻力系數(shù)表達(dá)式,對其工程應(yīng)用具有重要價值。 對波紋管進(jìn)行了實驗和數(shù)值應(yīng)力分析,結(jié)果表明,光滑直管經(jīng)成型加工制成波紋管后,應(yīng)力分布復(fù)雜化,并明顯大于成型前的光滑直管的應(yīng)力。波紋管屈服壓力比成形前明顯降低,但爆破壓力與成形前的光滑管基本相同。由于波紋管的制造尺寸偏差及劇烈的形狀突變,實驗應(yīng)力分析結(jié)果和數(shù)值分析結(jié)果雖然不能較好地反映實際情況,但

5、能定性確定波紋管的應(yīng)力分布情況,對進(jìn)行進(jìn)一步分析有重要參考價值。提出波紋管的強度安全性分析的爆破設(shè)計準(zhǔn)則,具有重要的應(yīng)用價值。 用實驗方法研究了波紋管的軸向剛度,發(fā)現(xiàn)波紋管的軸向變形根據(jù)變形量大小分四個階段,因而有4個剛度數(shù)據(jù)。波紋管的軸向變形即有拉伸作用的貢獻(xiàn),又有彎曲作用的貢獻(xiàn),其剛度與厚度的關(guān)系介于兩者之間,研究結(jié)果表明,波紋管的軸向剛度與長度成反比,與厚度的1.5次冪成正比。根據(jù)波紋管軸向剛度研究,提出了波紋管換熱器管板

6、的強度分析的當(dāng)量彈性模量法,對波紋管換熱器的工程應(yīng)用具有重要意義。 用實驗方法研究了波紋管的外壓穩(wěn)定性,表明波紋管的外壓穩(wěn)定性比相應(yīng)的光滑直管好,提出在波紋管結(jié)構(gòu)安全分析中可以保守地按光滑直管進(jìn)行外壓穩(wěn)定性計算。推導(dǎo)了光滑直管的軸向臨界壓力計算公式,分析了波紋管的幾何特點和穩(wěn)定性彎曲微分方程的特征,提出了波紋管的軸向穩(wěn)定安全性分析的當(dāng)量抗彎剛度法,在進(jìn)行波紋管穩(wěn)定安全性分析時可將波紋管當(dāng)量化成具有相同抗彎剛度的光滑直管。得到了特

7、定規(guī)格的波紋管當(dāng)量抗彎剛度表達(dá)式。 根據(jù)換熱器中換熱管的三種支承邊界條件,推導(dǎo)了光滑直換熱管的橫向振動固有頻率。對換熱管振動微分方程的特征和波紋管的幾何特點進(jìn)行分析,提出了當(dāng)量抗彎剛度和當(dāng)量單位長度質(zhì)量的概念,認(rèn)為分析波紋管振動特性時,可把波紋管當(dāng)量化成具有相同橫向抗彎剛度和單位長度質(zhì)量的光滑直管。對管外流體橫向繞流管子的問題進(jìn)行了定性分析,指出流體橫向繞流光滑直管和橫向繞流波紋管雖然有差別,在波紋管波峰不是很大時,這種差別不會

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論