非能动余热排出冷凝器数值模拟

摘要

本文先对船用非能动余热排出系统中的管壳式换热器的壳侧分别进行了冷态流场和自然循环流场的数值模拟。结果表明冷态计算的流场结构和自然循环计算的流场结构大体上一致，局部有较大的差异，自然循环流场计算更接近真实情况；换热器壳侧的温度场分布特点鲜明，上半部分温度高、换热剧烈，下半部分温度低、换热量少；从壳侧的流场结构和温度分布分析出了影响流动及换热的主要因素：壳侧几何空间结构，出口接管附近的流动情况，进、出口接管的布置情况等。针对影响管壳式换热器壳侧流动及换热的几个主要因素，设计了一系列的改型方案，并对改型方案进行了数值模拟。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1换热器简介

1.1.1换热器分类

1.1.2换热器的热计算

1.1.3管壳式换热器壳侧流场实验测定研究进展

1.1.4换热器数值计算的国内外研究现状

1.2非能动系统简介

1.3本文研究内容

第2章数值模拟方法

2.1求解器介绍及选择

2.2差分格式介绍及选择

2.3压力场修正

2.4湍流模型

2.4.1湍流现象概述

2.4.2湍流的数值模拟

2.5传热模型

第3章原型流场及温度场分析

3.1引言

3.2计算条件

3.2.1三维计算使用的网格

3.2.2求解模型及边界条件

3.3数值计算结果分析

3.3.1冷态流场分析

3.3.2自然循环流场及温度场分析

3.4改型方案的确定

3.5本章小结

第4章改型方案流场及温度场分析

4.1引言

4.2加套绝热衬管对壳侧流场的影响

4.2.1方案说明

4.2.2计算结果分析比较

4.2.3小结

4.3改变换热管布置对壳侧流场的影响

4.3.1方案说明

4.3.2计算结果比较分析

4.4进、出口布置对壳侧流场的影响

4.4.1采用两个进口接管对换热器壳侧流场的影响

4.4.2采用两个出口接管对壳侧流场的影响

4.4.3小结

4.5出口形状对壳侧流场的影响

4.5.1方案说明

4.5.2计算结果比较分析

4.6本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢