卧式换热管内聚丙烯塑料扭带工作特性及强化传热研究

摘要

管壳式换热器的在线除垢防垢是目前国内外研究的热点问题，本文介绍了国内外强化传热和除垢防垢技术的研究进展和现状，重点综述了内插物强化传热和在线除垢方面的研究成果。同时介绍了本文研究对象-聚丙烯塑料扭带的工作原理，结构参数和数据处理方法。 通过对冷态实验和热态实验数据的处理，总结了扭带的转动特性，阻力特性和强化传热性能。对自旋扭带的阻力降，流体的摩擦阻力系数，总传热系数和对流给热系数进行了详细的分析研究。并将扭带的几何参数引入，通过非线性回归的方法归纳得到了流体阻力系数关联式，总传热系数关联式，结合威尔逊及其修正法确定了扭带试件的对流给热系数关联式，综合性能评价关联式。这些经验公式的总结为试件的选择提供了依据。 自旋塑料扭带转动性能良好，扭带转速与流体流速成线性关系；扭带压力降较小，约为空管的两倍，能满足生产需要。置入扭带后总传热系数提高率在25～52％之间，低雷诺数下提高率较高。塑料扭带作为一种新型的内插物，在线除垢防垢和强化传热效果良好，特别适合现有老设备的改造。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2工业清洗技术

1.3强化传热技术研究现状

1.4强化传热措施及应用

1.4.1主动强化技术

1.4.2被动强化措施

1.5内插件强化传热及除垢研究

1.6研究课题简介

1.6.1课题来源

1.6.2研究目的和意义

1.6.3本文的主要工作

第二章自旋扭带制作及数据处理方法

2.1自旋扭带的工作原理

2.2自旋扭带的材料与结构参数

2.2.1扭带的材料

2.2.2结构参数

2.2.3扭带的支撑

2.3实验参数的确定

2.4实验数据处理方法概论

2.4.1回归分析方法

2.4.2线性回归的相关系数

2.5小结

第三章自旋扭带的转动特性及阻力特性

3.1冷态实验装置

3.2冷态试验方法

3.3冷态实验数据处理

3.3.1冷态实验计算公式

3.3.2转动特性分析

3.3.3阻力特性分析

3.4本章小结

第四章内置自旋扭带换热管的传热性能

4.1热态试验装置

4.2热态实验方法和步骤

4.2.1热态实验方法

4.2.2热态实验步骤

4.3总传热系数K与雷诺数RE的关联式

4.3.1传热计算基本关系式

4.3.2计算示例

4.3.3 K与RE关联式

4.4威尔逊(Wilson)图解法确定给热系数关联式

4.4.1威尔逊图解法

4.4.2修正的威尔逊图解法

4.4.3计算程序与步骤

4.4.4给热系数关联式

4.4.5内置自旋扭带的传热性能

4.4.6包含几何参数的对流给热系数关联式

4.5强化传热综合效果评价

4.6本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

附录

致谢

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