人字形波紋板換熱理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、板式換熱器具有的換熱系數(shù)高、結(jié)構(gòu)緊湊、易拆洗等優(yōu)點(diǎn)，使得它備受人們青睞，同時(shí)被廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、動(dòng)力等工程領(lǐng)域。因此，通過對換熱器內(nèi)板片參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算來提高換熱器性能具有重要的研究價(jià)值。
　　本文采用理論研究、數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)室研究對影響板式換熱器的壓降、阻力和傳熱系數(shù)等因素進(jìn)行了探討，并對結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
　　通過對人字形板片主要參數(shù)研究得到:增加波紋傾角，傳熱系數(shù)和單位壓降都隨之增加;法向節(jié)距增加，傳熱系數(shù)及單位壓降

2、都隨之變小;波紋高度增加，單位壓降減小，傳熱系數(shù)變大。波紋高度和波紋法向節(jié)距變化時(shí)對單位壓降和傳熱系數(shù)的影響顯著，波紋傾角對單位壓降和傳熱系數(shù)的影響較小。綜合性能參數(shù)最大時(shí)，換熱與單位壓降匹配最佳的板片參數(shù):波紋傾角為55°、波紋間距為12mm、波紋高度為3.2mm。
　　運(yùn)用數(shù)值模擬軟件Fluent6.3.26和Gambit2.4.6通過冷態(tài)、熱態(tài)模擬對4種不同參數(shù)的實(shí)驗(yàn)板片的換熱、阻力、壓降性能與波紋板主要參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行了

3、研究，結(jié)果表明，壓力系數(shù)的變化引起壓降的變化，進(jìn)而引起阻力的變化，并通過計(jì)算得出摩擦因子和雷諾數(shù)的關(guān)系曲線。模擬結(jié)果為實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行冷態(tài)和熱態(tài)實(shí)驗(yàn)提供一定的理論依據(jù)。
　　通過開展實(shí)驗(yàn)研究，對四種參數(shù)的波紋板式換熱器進(jìn)行了傳熱、阻力、壓降的測量及分析，冷態(tài)實(shí)驗(yàn)中得到4種不同波紋參數(shù)的板式換熱器壓降隨流速的變化規(guī)律，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合出了摩擦因子隨雷諾數(shù)變化的準(zhǔn)則方程。熱態(tài)試驗(yàn)中通過修正威爾遜圖解法和等雷諾數(shù)法求解4種不同波紋參數(shù)板式換