ISBN/价格: | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
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作品语种: | chi |
出版国别: | CN 530000 |
题名责任者项: | SSK静态混合器-环状内肋型直接接触换热器的传热性能研究/.耿健著/.黄峻伟指导 |
出版发行项: | 2023.5.29 |
载体形态项: | 69页:;+图表:;+30cm |
一般附注: | 机电工程学院, 学号2020210039 |
提要文摘: | 农业农村在碳中和全局中扮演着十分重要的角色,因此农业能源的全面高效利用变得尤为重要,而开发高效节能换热设备对提高农业能源化整体利用效率具有重要意义。在农业能源利用领域,直接接触式换热器作为一种新型高效换热器具有传热面积大、传热系数高、体积小等优势,受到越来越多的重视。由于直接接触换热是两种介质直接接触进行换热的过程,气-液和液-液流体的混合性能对直接接触换热器的传热性能具有重要影响,因此针对现有直接接触换热器的传热性能并没有被充分开发的情况,本文利用SSK型静态混合器对流体的混合作用和环状内肋对流体的扰动特性,提出了一种新型直接接触换热器——SSK静态混合器-环状内肋型直接接触换热器,并利用数值模拟分析的方法对其传热性能进行了研究,以此提高现有直接接触换热器的传热性能,为推进农业能源的高效利用提供一定的参考价值。本文研究工作如下: (1)本文通过直接接触换热实验平台进行了分散相有机工质R141b和高温导热油THERMOL62的直接接触换热实验。基于ANSYS FLUENT软件进行了与实验平台相同工况下的数值模拟分析。实验数据与模拟结果的温度相对误差不超过6K,这证明数值模拟的设置以及所选用的SST k-ω湍流模型和VOF多相流模型比较符合有机工质R141b和高温导热油THERMOL62之间的直接接触换热过程 (2)研究了不同长径比对SSK静态混合器性能的影响。对长径比0.5、1.0、1.5三种长径比的SSK静态混合器进行混合性能的研究。长径比0.5的SSK静态混合器的分离强度下降程度最大达到0.04,长径比为1.0、1.5的SSK静态混合器分别为0.051、0.14。 (3)研究了不同迎流面结构对扰动性能的影响。对迎流面结构为内弧型、直角型和外弧型三种样式的环状内肋进行扰动性能的研究。迎流面结构为内弧型的环状内肋内部湍流强度提升最为明显,相比于直角型提升了25.1%,相比于外弧型提升了43.5%。 (4)研究了空管型直接接触换热器、SSK型直接接触换热器以及SSK静态混合器-环状内肋型直接接触换热器的传热性能的差异。结果表明,组合型直接接触换热器的工质出口温度在三种工况条件下分别达到355.2K、366.3K、376.8K,与SSK型直接接触换热器相比分别提升5.1K、3.5K、1.5K,与空管型直接接触换热器相比分别提升15.6K、24.8K、29.5K。组合型直接接触换热器的罐内导热油温度在三种工况条件下分别下降至348.7K、356.8K、366.2K,与SSK型直接接触换热器相比分别降低2.5K、3.2K、3.7K,与空管型直接接触换热器相比分别降低6.9K、7.4K、7.9K。组合型直接接触换热器在三种工况条件下的容积换热系数最大值分别达到了3.3、3.2、2.6,与SSK型直接接触换热器相比分别提升了0.8、1.0、0.22,与空管型直接接触换热器相比分别提升了1.6、1.78、1.5。在容积换热系数提升率方面,组合型直接接触换热器在三种工况条件下较之SSK型直接接触换热器分别提升60.1%、69.9%、64.2%与空管型直接接触换热器相比分别提升121.1%、105.2%、89.2%。在压力降方面,组合型直接接触换热器的压力降变化趋势略大于空管型换热器,与SSK型直接接触换热器基本相同,没有造成过多的压力损失。 |
并列题名: | Study on the Heat Transfer Performance of SSK Static Mixer-Annular Inner Fin Type Direct Contact Heat Exchanger |
题名主题: | 直接接触换热 SSK型静态混合器 环状内肋 数值模拟 容积换热系数 学位论文 |
中图分类: | TK019-533 |
个人名称等同: | 耿健 著 |
个人名称次要: | 黄峻伟 指导 |
团体名称等同: | 云南农业大学 授予 |
记录来源: | CN YNAUL 20240301 |