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熱能與動(dòng)力工程畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))(存儲(chǔ)版)

2024-12-02 11:51上一頁面

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【正文】 , FVM) 有限容積法又稱為控制體積法。 (7) 對(duì)于 Y 方向上的空氣流道和進(jìn)出口延長區(qū)均采用對(duì)稱絕熱邊界條件 。 物理模型的邊界條件及初始條件 為保證無回流,在空氣流動(dòng)的方向上,入口、出口做適當(dāng)延長。 16 (3) 努塞爾數(shù): ?ehDNu? 其中: h空氣對(duì)流換熱系數(shù), W/(K該定律可表述為:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流體微元體中質(zhì)量的增加,等于同一時(shí)間間隔內(nèi)流入該微元體的凈質(zhì)量。m 3 粘度μ / Pa基本尺寸如下:管子直徑 D= 10mm,管排橫向間距S2= 22mm,管排縱向間距 S1= 16mm,翅片厚度δ = ,翅片間距 S= 。采用的流體工質(zhì)為常物性的空氣。 (7) 2020 年,傅明星 [16]利用三維穩(wěn)態(tài)模擬研究了叉排和順排布置形式、幾何尺寸和雷諾數(shù) Red 對(duì)雙排平直翅片管換熱器換熱和流動(dòng)特性的影響,研究成果豐富。同時(shí)借助可視化實(shí)驗(yàn)技術(shù),揭示了翅片間距對(duì)傳熱、流阻的影響。 (6) 1996 年,何國庚 [13]等分別對(duì) 16 排、 26 排和 32 排的平翅片空氣冷卻器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),指出風(fēng)速對(duì)風(fēng)側(cè)阻力的影響并不相同:在較少排數(shù)時(shí),風(fēng)速的影響顯著些;而隨著管排數(shù)的增加,風(fēng)速的影響也趨向穩(wěn)定。從目前家用空調(diào)中所采用的換熱管尺寸來看,其管徑有不斷減小的發(fā)展趨勢(shì),從以前的 , 到現(xiàn)在的 ;二是增強(qiáng)空氣側(cè)的湍流強(qiáng)度,可通過不斷改變氣流來流方向,來達(dá)到強(qiáng)化換熱的目的,主要采用將翅片沖壓成波紋形,由此產(chǎn)生了波紋形翅片類型; 三是采用間斷式翅片表面,將翅片表面沿氣流方向逐漸斷開,以阻止翅片表面空氣層流邊界層的發(fā)展,使邊界層在各表面不斷地破壞,又在下一個(gè)沖條形成新的邊界層,不斷利用沖條的前緣效應(yīng),達(dá)到強(qiáng)化換熱的目的。但是,它往往要求對(duì)計(jì)算對(duì)象進(jìn)行抽象和簡(jiǎn)化,才有可能得出理論解。它能夠提供在整個(gè)計(jì)算區(qū)域內(nèi)所有的有關(guān)變量(如速度、壓力、溫度、濃度等)的值。運(yùn)用計(jì)算機(jī)的數(shù)值方法進(jìn)行預(yù)測(cè)的最重要優(yōu)點(diǎn)是它的成本低。翅片管式換熱器是一種在制冷、空調(diào)、化工等工業(yè)領(lǐng)域廣泛采用的一種換熱器形式,對(duì)它的研究不僅有利于提 高換熱器的換熱效率和整體系統(tǒng)性能,而且對(duì)改進(jìn)翅片換熱器的設(shè)計(jì)型式,推出更加節(jié)能、節(jié)材的緊湊式換熱器有著重要的指導(dǎo)意義。 采用附加表面來增加換熱面積、減小流體通道的水力直徑,從而改變通道內(nèi)溫度場(chǎng)的分布就是強(qiáng)化空氣側(cè)換熱最常用的手段之一,翅片管換熱器(如圖 11)就是基于上述原理制造出來的。無論是在壁面增加粗糙表面還是利用插入物來強(qiáng)化傳熱技術(shù),雖然傳熱效果有了很大的改進(jìn),但這些方法有許多缺點(diǎn),例如換熱管的加工制作工藝過于復(fù)雜,增加金屬消耗量從而增加換熱器重量,又易于造成管子堵塞,換熱能力增強(qiáng)的同時(shí),阻力也相對(duì)增大許多,從而造成運(yùn)行成本的提高等。換熱設(shè)備的合理設(shè)計(jì)、運(yùn)轉(zhuǎn)和改進(jìn)對(duì)節(jié)省資金、能源和金屬是十分重要的,因而強(qiáng)化換熱對(duì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大意義。s flow and heat transfer performance, so as to provide a theoretical basis for the disgn, improvement and optimization of plainfinned tude heat exchangers. Key words: numerical simulation; plainfin; laminar flow; heat transfer III 目 錄 摘 要 ...................................................................................................................................... I Abstract......................................................................................................................................II 第一章 緒論 ......................................................................................................................... 1 課題背景及研究意義 ............................................................................................. 1 翅片管強(qiáng)化傳熱的數(shù)值解法 ................................................................................. 4 平直翅片管換熱器的研究進(jìn)展及成果 ................................................................. 7 本文的主要研究內(nèi)容 ........................................................................................... 11 第二 章 平直翅片管換熱流動(dòng)模型建立與分析 ............................................................... 12 平直翅片管換熱與流動(dòng)特性物理過程的描述 ................................................... 12 平直翅片管換熱器物理模型的建立 ................................................................... 12 平直翅片管數(shù)學(xué)模型描述與簡(jiǎn)化假設(shè) ............................................................... 14 第三章 基于 Fluent 平直翅片管數(shù)值模擬及 CFD 簡(jiǎn)介 ................................................. 18 常用數(shù)值計(jì)算方法簡(jiǎn)介 ....................................................................................... 18 CFD 概述 .............................................................................................................. 20 FLUENT 軟件概述及 GAMBIT 簡(jiǎn)介 ................................................................. 22 平直翅片管基于 FLUENT 數(shù)值模擬 .................................................................. 24 第四章 平直翅片管數(shù)值計(jì)算結(jié)果及數(shù)據(jù)分析 ............................................................... 27 迭代殘差圖 ........................................................................................................... 27 雷諾數(shù)對(duì)平直翅片管換熱與壓降特性的影響 ................................................... 27 翅片間距對(duì)平直翅片管換熱與壓降特性的影響 ............................................... 32 管排數(shù)對(duì)平直翅片管換熱與壓降特性的影響 ................................................... 33 管排橫向間距對(duì)平直翅片管換熱與壓降特性的影響 ....................................... 35 管排縱向間距對(duì)平直翅片管換熱與壓降特性的影響 ....................................... 38 管排方式對(duì)平直翅片管換熱與壓降特性的影響 ............................................... 40 結(jié) 論 ................................................................................................................................. 43 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................. 44 外文原文 ................................................................................................................................. 47 中文翻譯 ...............................
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