板式换热器换热性能的实验研究

论文摘要

板式换热器是一种高效紧凑的换热器,由于其传热系数大,传热阻力小等特点被广泛的应用于各种领域。但是由于板式换热器流道形状复杂,叠放方式多样,长期以来,对其研究只停留在实验和经验的基础上,缺乏预见性。而且目前所提出的换热和压降计算式还非常少,文献中出现的几种公式在实际计算过程中都带有很大的局限性,往往都只适用于特定区间段和特定结构的板式换热器,其完善性和可靠性还比较欠缺,给板式换热器优化设计仿真计算都带来了较大难度。本文从理论出发,分析影响板式换热器换热的因素,以实验的手段对板式换热器进行研究,主要研究内容与结果如下:1、综述板式换热器发展过程、国内外研究现状和进展,并在此基础上选择了适合本文的准则关联式。2、在板式换热器实验台上进行了R22-水蒸发和冷凝换热性能实验,获得相应的实验数据,并根据实验结果分析各参数对换热性能的影响。3、对实验数据进行处理,根据质量、能量守恒方程建立拟合模型,利用Visual Basic分别编制蒸发器和冷凝器准则关联式拟合程序,拟合曲线,进而得到相应的经验公式,并绘出规律曲线,可作为相似板式换热器的设计依据。4、利用实验数据分析比较拟合得到的准则关联式的正确性。5、对整个研究过程进行了总结,并对日后更深入的研究提出了思路和一些改进建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 主要符号表
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 板式换热器结构、工作原理及特点
• 1.2.1 板式换热器结构简介
• 1.2.2 板式换热器优缺点
• 1.2.3 制冷用板式换热器的特点
• 1.2.4 板式换热器现存的问题
• 1.3 板式换热器的发展和研究动向
• 1.4 板式换热器的应用现状
• 1.5 板式换热器的研究和发展趋势
• 1.6 本课题拟完成的主要任务
• 第二章 理论基础
• 2.1 流体在板式换热器中的传热过程
• 2.1.1 对流换热
• 2.1.2 凝结换热
• 2.1.3 沸腾换热
• 2.1.4 导热
• 2.2 板式换热器的热力计算
• 2.2.1 单相流热力计算
• 2.2.2 两相流热力计算
• 2.2.3 平均温差的计算
• 2.2.4 流动阻力计算
• 2.3 板式换热器换热计算过程
• 2.3.1 水-水单相换热计算
• 2.3.2 两相换热系数计算
• 2.3.3 两相凝结换热压降计算
• 2.3.4 沸腾换热压降计算
• 第三章 实验台介绍及实验内容
• 3.1 水-水换热实验台介绍
• 3.1.1 水-水换热实验台
• 3.1.2 测量系统
• 3.1.3 板式换热器结构
• 3.1.4 相似原理的应用
• 3.2 制冷剂-水换热实验台
• 3.2.1 制冷系统
• 3.2.2 水系统
• 3.2.3 测量控制系统
• 3.3 R22-水换热用板式换热器结构
• 3.4 测试方法及系统运行原理
• 3.4.1 水-水换热实验
• 3.4.2 蒸发器实验
• 3.4.3 冷凝器实验
• 3.5 实验测试结果
• 3.5.1 水-水换热实验
• 3.5.2 蒸发换热实验
• 3.5.3 冷凝换热实验
• 3.5.4 过冷度对换热的影响
• 第四章 数据分析和关联式拟合
• 4.1 水-水换热关联式模拟
• 4.2 R22-水蒸发换热关联式拟合
• 4.2.1 模型简化假设
• 4.2.2 数学模型建立
• 4.2.3 方程封闭性
• 4.2.4 干度迭代方法
• 4.2.5 过热区计算
• 4.2.6 算法设计和程序框图
• 4.2.7 结果分析
• 4.3 R22-水冷凝换热关联式拟合
• 4.3.1 模型简化假设
• 4.3.2 数学模型建立
• 4.3.3 过热区、过冷区计算
• 4.3.4 壁温计算
• 4.3.5 算法设计与程序流程
• 4.3.6 结果分析
• 4.4 误差分析
• 第五章 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 存在的问题及展望
• 参考文献
• 奖励、荣誉及作者简历
• 致谢