波形管强化传热性能实验研究及波形扁管的开发

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterExperimentalresearchontheperformanceofheattransferenhancementofthewaveformtubeanddevelopmentofthewaveformflattubeByGuihongGuoSupervisor：Prof．JinxingWuThermalEngineeringSchoolofChemicalEngineeringa

2、ndEnergy一一一May2014学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：豸P否；乏f日期：加f午年5月乡。日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向

3、国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文憾多f，奇乇亥日期：瓦／7年5月多Et关于同意使用本人学位论文的授权书中国科学技术信息研究所是国家科技部直属的综合性科技信息研究和服务机构，是国家法定的学位论文收藏单位，肩负着

4、为国家技术创新体系提供文献保障的任务。从六十年代开始，中国科学技术信息研究所受国家教育部、国务院学位办、国家科技部的委托，对全国博／硕士学位论文、博士后研究工作报告进行全面的收藏、加工及服务，迄今收藏的国内研究生博／硕士论文已经达到100多万册。学位论文是高等院校和科研院所科研水平的体现，是研究人员辛勤劳动成果的结晶，也是社会和人类的共同知识财富。为更好的利用这一重要的信息资源，为国家的教育和科研工作服务，在国家科技部的大力支持和越来越多的专家学者提议下，中国科学技术信息研究所和北京万方数据股份有限公

5、司承担并开发建设了《中国学位论文全文数据库》的加工和服务任务，通过对学位论文全文进行数字化加工处理，建成全国最大的学位论文全文数据库，并进行信息服务。本人完全了解《中国学位论文全文数据库》开发建设目的和使用的相关情况，本人学位论文为非保密论文，现授权中国科学技术信息研究所和北京万方数据股份有限公司将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务(包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等)，同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。论文题目：遮形笪塑丝焦垫丝能塞验硒塞区遮显庭篁的珏筮毕业院

6、校：塑划太堂毕业时间：2Q!垒生量旦论文类型：博士论文口硕士论文团博士后研究报告口同等学力论文口授权人签字：孑产才乞织日期：列中年5月摘要本文以水为换热介质，采用实验研究方法对波形管的传热性能和阻力特性进行了研究。在波形管和扁管研究成果的基础上开发出一种新型的波形扁管，通过数值模拟，采用正交试验方法对波形扁管进行了研究，并对波形管和波形扁管强化传热的机理进行了分析。实验表明，在5165≤Re≤27142的实验范围内，波形管的总传热系数相比直管提高了23．8％'----58．4％，波形管与直管的阻力系数

7、均随着恐数的增加而增加，但增长趋势都逐渐减缓。通过阻力系数拟合公式计算的波形管阻力系数比直管的增加了12．3％～38．9％，且增长率呈单调增长趋势。综合传热评价指标鼻随着RP数的增大而单调减小，其值在1．15～1．65的范围内，即在消耗相同泵功的条件下，波形管的传热量可比直管的提高15％～65％。在波形管实验研究的基础上，同时结合扁管的结构和性能特点，开发出了波形扁管，明确了波形扁管的主要结构参数为波幅、弦长、压扁率和扭转角度，并由此确定了其几何结构。利用正交试验方法进行数值模拟分析，以管内表面传热系

8、数h和由等泵功耗公式推导而来的G因子作为正交试验的两个评价指标进行极差分析，得出了波形扁管四种结构参数对其换热和流动阻力性能的影响。结果表明：以传热系数h为评价指标的最优波形扁管结构为：波幅14ram，弦长40mm，压扁率0．4，扭转角度60度，并且各参数影响的主次顺序是压扁率胗弦长6>波幅口>扭转角度臼；以G为指标时的最优波形扁管结构为：波幅5mm，弦长70ram，压扁率0．8，扭转角度0度，并且各因子影响的主次顺序是压扁率胗波幅以>弦长6>扭转角度臼