大型冷箱内换热器及其配管系统的流体均配与传热优化研究

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1、⑧论文作者签名：丝丝聋指导教师签名：论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：评阅人6：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4：AuthorSupervisoThesisrevi’ewer1：Thesisrevi’ewer2：Thesisrevi‘ewer3．Thesisreviewer4：Thesisrevi‘ewer5：Thesisrevi’ewer6：⑧Chart：Prof．WeimingTao(Committeeof0rJ磊两聂r————一——Committeeman1：Prof．GaoshunJiaCommit

2、teeman2：Prof．JinyangZhengCommitteeman3：Prof．ZhipingChenCommitteeman4：￡!Q￡里瞪i!Q塾gHQ塾gDateoforaldefence：2014．3．10浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝望盘芏或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示

3、谢意。学位论文作者签名：历衫p午签字日期：1，口l午年乡月fz日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解堂姿太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿盘芏可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：撕年导师签名：勘、反向签字日期：MI

4、r年乡月J乙日签字日期：名帕／泸‘月么尹旷致谢本文在导师郑津洋教授和杨健副教授的悉心指导下完成，从论文选题、实验设计及实施，到论

5、文的撰写与修改，每一个环节中都凝聚着导师们的汗水和心血。导师们渊博的专业学识、严谨的治学作风以及勇于创新的科学精神使学生受益匪浅，是学生一生的典范。读博期间，两位导师在学习、工作以及生活等方面给予学生无微不至的关怀，对学生博士阶段的培养也倾注了大量的心血，学生铭记于心!在此，谨向两位导师致以最真挚的感谢和最崇高的敬意!杭州制氧机集团石化工程公司张淑文副总经理在论文撰写及项目完成过程中提供了巨大的帮助与支持，在此对张总表示衷心的感谢!同时，感谢浙江诚信医化设备有限公司的朱智华经理、郑钦元工程师以及杨章云师傅在测试台搭建过程中给予的指导与协助。

6、同时感谢课题组的孙国有老师、徐平老师、赵永志老师、刘鹏飞老师、马利老师、施建峰老师以及缪存坚老师对学生的关心与指导，他们严谨的治学态度是学生学习的榜样。感谢高压过程装备与安全创新团队，在这个团队里，本人感受了科研的乐趣与团结协作的精神!读博期间，课题组叶建军师兄、唐萍师姐、赵磊博士、郭进兴博士、刘刚硕士、徐超硕士以及丁力、李洋、刘丹丹、徐玉梅、沈建、谢俊良等师弟师妹们在生活、学习以及工作各方面给予本人极大的关心与帮助，在此对他们表示衷心的感谢!感谢我的父母、岳父母、妻子及其他家人的鼓励、支持与关心，你们永远是我的精神动力，我将在今后的工作、

7、学习中加倍努力，不辜负你们的期望，以期能够取得更多的成果回报你们、回报社会!最后，谨以此文献给所有关心、鼓励、帮助过我的老师、同学、朋友及家人们，祝愿大家在未来的生活中一切如意、幸福美满!王伟平2014年1月于求是园浙江大学博士论文II摘要摘要大型冷箱是化工换热工艺中的重大核心设备，可应用于超大型空分、百万吨级乙烯、大型LNG液化以及大型煤制油等生产装置。由于面临装置大型化与工作条件极端化的发展趋势，冷箱内的流体均配与传热优化已成为其发展的主要技术瓶颈。在浙江省重大科技专项“大型石化冷箱多相流均配与传热优化的关键技术研究”(项目编号：201

8、0C11020)的资助下，本文主要针对大型冷箱内板翅式换热器及其配管系统开展流体均配特性与传热优化研究，探讨了不同工况、结构及介质物性对其内流体分布与流阻的影响，研究了板翅式换热器及其配管系统内工况、流体动力学特性以及传热性能之间的相互耦合作用，并分析了流体分配不均对单台及多台并联换热器组能耗与换热效率的影响，最后提出了相应的板翅式换热器及其配管系统结构优化设计方案，旨在提高大型冷箱开发效率与产品性能，对实际大型冷箱设计、加工及制造具有一定指导意义。本文主要研究内容与创新如下：(1)结合多孔介质理论，构建了基于多孔介质的冷箱换热器及其配管系

9、统数值计算模型，通过模拟计算获得了多孔翅片与板翅式换热器对应的分布阻力系数。针对此模型与初步模拟结果，设计并搭建了冷箱换热器及其配管系统流体分配测试台，主要创新在于提出了基于多元