凹凸板式换热器过冷沸腾换热性能优化研究

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1、学校代码１０４５９学号或申请号２０１２１２２３２６１６密级：种４１１尖ｉ硕±学位论文凹巧板式换热器过冷鄭腾换热性能化化研究、？作者姓若：董永申导师姓省：王定标教授学科口类：工学专业名称：制冷及低温工程培养院系：化工与能源学院完成时间：２０１５年４月Ａ化ｅｓｉｓｓｕｂｒｒｄｔｅｄ化ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒ－Ｏｍｉｚａｔｉｏ打Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ民ｅｓｅａｒｃｈ０打ＳｕｂｃｏｏｌｅｄＢｏｉｌｉｎｔｉｇｐ－Ｐｏ

2、ｆＥｘｃｈａｎＨｅａｔ化ａｎｓｆｅｒｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＰｌａｔｅＨｅａｔｇｅｒｗｉ化Ｄｉｍｌｅｓａｎｄ／ｏｒＰｒｏｔｒｕｓｉｏｎｓｐＢｙＹｏｎｇｓｈｅ打Ｄｏ打ｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＤｉｎｇｂｉａｏＷａｎｇｐ民ｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎａｎｄＣｒｙｏｇｅｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌａｎｄＥｎｅ巧ｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｒｉｌ２０１５ｐ，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

3、，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，均己在文中Ｗ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：村日期ｙ月日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，知识产极归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部口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；本人授权郑巧大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可＾＞１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

4、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一，第署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：日期於俾ｒ巧日＾；？摘要复合相变换热器通过引入过冷沸腾和冷凝过程能够在降低锅炉排烟温度的同时避免低温腐蚀，本文Ｗ复合相变换热器在电厂锅炉烟气余热回收中的应用为背景，水为工质，对过冷沸腾侧的凹凸板式换热器过冷沸腾换热过程进行了多目标优化研究，创新提出了双重循环优化模型，并针对现有圆形凹凸板式结构在过冷沸腾换热中的不足之处，提出了新型的梭形凹凸板式结构。本文的主要内容及研巧成果如下：＇

5、／３ｉｆ化＝（１）通过分析比较，凹凸板式换热器Ｗ（７Ｖｕ／Ｗｕ〇）／（／７／ｏ）作为主要评ｉｘｕｒｅ、￡，价指标，采用Ｍｔ模型ＲＮＧ扛模型，编写过冷沸腾换热的ＵＤＦ程序实现了汽、液两相间的质量及能量传递。基于该方法，对平板流道的过冷沸腾换＾热过程进行了数值模拟，结果表明：含气率沿流动方向逐渐増大，随进口流速的增大逐渐减小；随着质量流量的增加总换热量逐渐增大，但单位质量流量的，换热量却逐渐减小，随，及ｅ继续増加，；当较小时着的增加／急剧减小一／仍然减小，但变化趋于平缓，直至趋于某恒定值。（２）创新提出换热器优化的双重循环优化模型，Ｗ换

6、热器凹坑流道结构参数优化为内循环，！＾流体流动参数或速度为外循环，对圆形凹坑流道过冷沸腾换热过程进行了多目标优化研究，Ｗ综合考虑在不同下换热器的最优结构参数。研巧结果表明：凹坑处含气率明显高于附近平板处含气率，说明凹凸板片对相变换热有着很好的强化作用一凹坑；对于同，其前侧处对相变换热的强化作用要优于后侧处；不同流动参数下，圆形凹坑流道的最佳结构参数为７＝２ｍｍ＝ｒｎｉｎ、好ｄ、ｆ２０ｉｍｎ最佳圆形凹坑流道与平板流道的对比结果表明，；Ｔ？在／增大并不明显的情况下，最佳圆形凹坑流道的Ａｈ是平板流道的１．９７２．１３倍，因此，最佳圆形凹坑流

7、道具有较高的ｆＥＣ值，其ｆ化：值范围为一（３）针对己有圆形凹坑流道综合换热性能的薄弱之处，提出了种梭形凹坑流道，数值模拟计算结果表明：梭形凹坑流道的含气率变化趋势与最佳圆形一凹坑流道及平板流道致，但梭形凹坑流道的含气率要高于最佳圆形凹坑流道和平板流道与最佳圆形凹坑流道相比，梭形凹坑流道的／值变化不大甚至略小，；但施却有了明显的増大，梭形凹坑流道的ｆ丘Ｃ值由最佳圆巧凹坑流道的￣￣１．８６２．１１提高到了１．９８２．２７。Ｉ？！凹凸板关键词；换热器；过冷沸腾换热；双重循环优化；梭形结构ｎＡｂｓｔｒａｃｔＡｂ