探讨传质板式蒸发式冷却器流体流动特性与热质传递性能学报

论文导读：策略32-353.4结果与浅析35-413.4.1板内流场模拟结果浅析35-373.4.2板外流体流动特性模拟结果与浅析37-413.5本章小结41-42第4章传热性能实验探讨42-584.1引言424.2实验系统42-434.3实验装置43-464.3.1实验设备43-444.3.2测量仪器概述44-454.3.3实验策略45-464.4数据处理策略46-474.4.1数据处理策略46-474.5误差
摘要：随着我国经济进展与资源短缺的矛盾与日俱增,节能减排作为解决当前能源不足的首要途径而备受重视。本论文探讨的板式蒸发式冷却器,综合了板式换热器与蒸发冷却技术的特点,是一种将水冷与空冷、传热与传质历程融为一体且兼有两者之长的高效节能换热设备,具有节能、节水、结构紧凑、易安装维护、运转费用低等优点,在石油、化工、动力、制冷等行业具有广阔的运用前景。本论文分别通过数值模拟与实验探讨了板式蒸发式冷却器的气液两相流的流动特性与传热传质性能,为其工程运用推广提供论述依据和技术支持。本论文的主要工作包括：1.建立蒸发式冷却器的数学模型,对微元制约体进行质量和能量衡算；运用计算流体力学(CFD)软件模拟了板内流场与板外气液两相流动特性,建立了板外气液两相降膜流动的二维计算模型,对板外水膜的流动分布及气液两相流热质交换历程进行浅析,探讨了喷淋水量、风量及风向对水膜流动特性的影响,并浅析了它们对板式蒸发式冷却器的传热影响机理。2.搭建了板式蒸发式冷却器性能测试实验系统,探讨了喷淋密度、风量、环境湿球温度及填料层数对板式蒸发式冷却器传热性能的影响,并探讨了板式蒸发式冷却器内各热阻对传热效果的影响。3.采取回归浅析法得到了水膜传热系数、传质舍伍德数、对流传热努塞尔数和空气侧压降的计算关联式,并与一些文献的经验公式进行了比较,为板式蒸发式冷却器的设计计算与工程运用提供了实验依据。关键词：蒸发冷却论文传热论文传质论文降膜论文
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Abstract6-10
符号说明10-12
第1章 绪论12-22

1.1 课题背景12-13

1.2 蒸发式冷却器的论述基础及特点13-16

1.2.1 蒸发式冷却器的工作原理13-14

1.2.2 蒸发式冷却器的分类14-16

1.3 蒸发冷却技术的探讨进展16-20

1.3.1 蒸发冷却技术在工业领域的运用探讨16-17

1.3.2 蒸发冷却技术的论述与实验探讨17-20

1.4 本课题的探讨作用20-21

1.5 探讨内容21-22

第2章 蒸发式冷却器传热传质的数学模型22-27

2.1 蒸发冷数学模型22-24

2.2 模型中的(半)经验公式24-26

2.1 板内对流传热系数24

2.2 水膜对流传热系数24-25

2.3 空气对流传热系数25

2.4 水膜空气当量传热系数25

2.5 总传热传质系数25-26

2.6 空气状态参数26

2.3 本章小结26-27

第3章 气液两相流动特性的数值模拟探讨27-42

3.1 引言27

3.2 物理模型27-29

3.

2.1 板内流体流动物理模型28

3.

2.2 板外气液两相降膜流动的物理模型28-29

3.3 数学模型29-35

3.1 制约方程29-30

3.2 动量源的确定30-31

3.3 初始条件31

3.4 边界条件31-32

3.5 网格划分与模型计算策略32-35

3.4 结果与浅析35-41

3.4.1 板内流场模拟结果浅析35-37

3.4.2 板外流体流动特性模拟结果与浅析37-41

3.5 本章小结41-42

第4章 传热性能实验探讨42-58

4.1 引言42

4.2 实验系统42-43

4.3 实验装置43-46

4.

3.1 实验设备43-44

4.

3.2 测量仪器概述44-45

4.

3.3 实验策略45-46

4.4 数据处理策略46-47

4.1 数据处理策略46-47

4.5 误差浅析47-50

4.6 实验结果浅析50-57

4.6.1 最佳喷淋密度的确定50-51

4.6.2 风速的影响浅析51-53

4.6.4 空气湿球温度的影响浅析53

4.6.5 填料影响浅析53-55

4.6.6 热阻浅析55-57

4.7 本章小结57-58

第5章 传热传质与阻力准则实验关联式总结58-64

5.1 实验装置、流程与步骤58

5.2 实验数据处理58-60

5.

2.1 板内对流传热系数58

5.

2.2 板壁与水膜间对流传热系数58-59

5.

2.3 空气-水膜间对流传热系数、传质系数和当量传热系数59-60

5.

2.4 总传热系数的计算60

5.

2.5 压降的计算60

5.3 实验结果浅析60-63
5.

3.1 阻力特性60-61

5.

3.2 传热传质系数联系式61-63

5.3.

2.1 水膜传热系数61-62

5.3.

2.2 舍伍德数62-63

5.4 本章小结63-64
第6章 结论与展望64-66

6.1 结论64-65

6.2 展望65-66

参考文献66-70
致谢70-71
攻读硕士学位期间论文及专利发表情况71