混沌翅片流道抗結(jié)垢性能的研究.pdf

1、隨著社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,能源危機(jī)已經(jīng)成為世界各國面臨的重大難題之一。換熱設(shè)備是石油、化工、動力、能源、冶金、航空、車輛、制冷、食品等許多高耗能工業(yè)部門廣泛使用的工藝設(shè)備。在眾多熱力系統(tǒng)的投資中,換熱設(shè)備占有較大比重,其性能的好壞直接關(guān)系到經(jīng)濟(jì)效益的高低。然而,大多數(shù)換熱設(shè)備都存在著不同程度的污垢問題。由于污垢的存在,使得換熱設(shè)備的傳熱能力下降,介質(zhì)流動阻力增大,從而造成了一系列的經(jīng)濟(jì)損失,因此,換熱設(shè)備的結(jié)垢問題受到了各國研究者的廣泛關(guān)

2、注。板翅式換熱器是一種高效換熱設(shè)備,具有結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧、傳熱效率高等許多優(yōu)點(diǎn)。然而由于其流道狹小,在相同的條件下結(jié)垢對其性能的影響較一般類型換熱設(shè)備更為嚴(yán)重。
　　針對這種情況,本文研究了一種能夠產(chǎn)生混沌流的流道(混沌翅片流道),采用了理論分析、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究三者相結(jié)合的方法,對該流道的抗結(jié)垢性能進(jìn)行研究。結(jié)合傳質(zhì)的特點(diǎn),將反應(yīng)器內(nèi)研究混合情況的停留時(shí)間分布(RTD)概念引入流道抗結(jié)垢研究中,介紹了貝克列準(zhǔn)數(shù)Pe的物理含義。同

3、時(shí),通過貝克列準(zhǔn)數(shù)Pe與傳熱及傳質(zhì)之間聯(lián)系指出了貝克列準(zhǔn)數(shù)Pe是衡量管內(nèi)對流傳質(zhì)的重要標(biāo)志參數(shù),并對其抗結(jié)垢效果做了定量分析,揭示了其在抗結(jié)垢方面應(yīng)用的優(yōu)越性。采用數(shù)值計(jì)算方法,應(yīng)用大型FLUENT軟件對混沌翅片流道內(nèi)的流動性能進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。模擬了流體在該混沌翅片流道內(nèi)隨流動的發(fā)展情況,流道內(nèi)流體的雷諾數(shù)Re、普朗特?cái)?shù)Pr、流道幾何尺寸對流動及抗結(jié)垢性能的影響,并且與三角形直翅片流道進(jìn)行了對比。結(jié)果表明,該混沌翅片流道具有較好的抗結(jié)