H型翅片圆管的传热与流动分析开题报告
2020-05-06 16:43:33
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
1 课题研究背景及意义 随着经济的发展,工业生产的规模及能源的消耗日趋增加,翅片管换热器作为一种重要的强化传热设备,其性能的提高能达到节约能源降低生产成本的目的,受到了广泛的关注和研究。
在我国,部分燃煤发电机组煤质较差、灰分含量较高,同时燃煤煤种多变,严重影响了火电机组的安全运行,尤其是锅炉尾部烟道中的省煤器管束,因为其所在位置处烟气温度低、飞灰颗粒硬度大,所以积灰和磨损问题十分严重。
h型翅片特殊沟槽结构使背风侧形成纵向冲刷流场,存在明显的三维流动特征,使得其具有自清理、不易积灰的功能;错排翅片基管传热系数大于等间距排列的基管,并且随速度增大,换热效果差异越明显;管束行距对翅片管传热系数的影响明显大于列距的影响,管束行距增大,引起流道内空气平均速度下降,传热系数降低,流道损失减小。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
利用商业软件 Fluent 模拟了烟气在不同流速下流经椭圆H 型翅片管的流动和换热过程,使用标准k-ε湍流模型,计算中所用到的边界条件类型有速度入口边界、压力出口边界、对称面边界。
基管内壁设置为等温壁面,温度为373K,翅片材料为碳钢,温度由其与管外空气对流换热耦合求解得到.利用软件生成了翅片的温度分布云图和烟气的速度云图,比较分析了在不同烟气流速下,翅片的开缝情况对翅片管换热 以及阻力特性的影响.结果表明,横开缝的椭圆 H 型翅片管与纵开缝的相比,其传热效率更高,阻力更小[21-22]。