学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

热传导对微型错流换热器换热性能影响的数值研究

作　者: 牟薇
导　师: 袁希钢
学　校: 天津大学
专　业: 化学工程
关键词: 微型错流换热器轴向导热数值研究总传热系数
分类号: TK124
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 58次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

微通道换热器是一种高效换热设备;与普通换热器相比,微型换热器体积小,传热系数高,具有广泛的应用前景。微型换热器的实验研究存在较大的难度,而数值模拟则是深入研究微型换热器的重要方法。本文采用通用商用软件FLUENT模拟了微型错流式换热器(MCHE)。与传统换热器不同,微型换热器固体材料内部沿流体流动方向的热传导会显著地影响换热性能,而以往针对这方面研究是非常有限的。在本文中,通过数值模拟的方法研究了热传导对微型错流换热器换热性能的影响,并建立了三种简化模型进行考察,分别为平板式MCHE简化模型、方截面通道MCHE简化模型以及圆截面通道MCHE简化模型;分析了操作流速、间壁厚度、加工材料的导热系数、通道内径等因素等对MCHE总换热系数、换热有效性系数、局部努塞尔数分布及温度场分布等的影响。研究结果表明轴向导热会显著影响MCHE的换热性能,降低总传热系数。增大操作流速可减小轴向导热的影响。同种流体通道之间径向导热和冷热流体通道之间的轴向导热对整体换热存在着负面的影响,应综合考虑同种流体通道之间的径向导热与冷热流体通道之间的径向、轴向导热作用。MCHE加工材料的导热系数、流体通道内径、间壁厚度等因素对其换热性能均有显著影响,应优化选择。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章文献综述  7-17
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 计算流体力学基础知识概述  8-10
    1.2.1 计算流体力学（CFD）计算方法简介  8-9
    1.2.2 不可压流场的计算方法  9-10
  1.3 CFD软件简介  10-12
    1.3.1 CFD系列软件  10
    1.3.2 Fluent软件简介  10-12
  1.4 数值传热学  12-15
    1.4.1 数值传热学求解问题的基本思路  12-13
    1.4.2 数值传热学中的数值方法  13-15
  1.5 国内外研究现状  15-17
第二章模型与方法  17-21
  2.1 物理模型  17
  2.2 数学模型  17-21
    2.2.1 控制方程  17-19
    2.2.2 评价指标  19-21
第三章平板式MCHE简化模型  21-27
  3.1 平板MCHE简化模型几何结构  21
  3.2 间壁厚度对平板MCHE简化模型换热性能的影响  21-22
  3.3 流速对平板MCHE简化模型换热性能的影响  22-25
  3.4 导热系数对平板MCHE简化模型换热性能的影响  25-27
第四章方截面通道MCHE简化模型  27-32
  4.1 方截面通道MCHE简化模型几何结构  27
  4.2 间壁厚度对方截面通道MCHE简化模型换热性能的影响  27-29
  4.3 流速对方截面通道MCHE简化模型换热性能的影响  29-30
  4.4 导热系数对方截面通道MCHE简化模型换热性能的影响  30-32
第五章圆截面通道MCHE简化模型  32-55
  5.1 圆截面通道MCHE简化模型几何结构  32
  5.2 网格独立性分析  32-33
  5.3 流速对圆截面通道MCHE简化模型换热性能的影响  33-35
  5.4 间壁厚度及导热系数对圆截面通道MCHE换热性能的影响  35-41
  5.5 通道内径对圆截面通道MCHE简化模型换热性能的影响  41-46
  5.6 圆截面通道MCHE中部简化模型  46-53
  5.7 采用简化模型的可行性验证  53-55
第六章结论  55-57
参考文献  57-59
发表论文和参加科研情况说明  59-60
符号说明  60-61
附录：相关数据表  61-66
致谢  66

热传导对微型错流换热器换热性能影响的数值研究

内容摘要

全文目录

相似论文