直接空冷系统扁平管蛇形翅片传热性能改进的实验研究

摘要

扁平管蛇形翅片作为电站空冷凝汽器的重要换热形式，其空气侧换热性能将直接影响空冷机组经济性。通过采取有效的强化传热手段，可以提高空冷凝汽器的传热能力，进而提高机组热经济性。本文对常用换热器空气侧强化传热技术的研究现状进行了介绍，并着重介绍了空冷凝汽器翅片管强化传热的几种结构，通过不同研究者在数值模拟和实验研究等方面进行的研究，了解这些结构在传热性能和流动阻力方面的特点。在实验研究方面，本文对热敏液晶和红外热测温仪两种非接触式测温方式的原理、特点、测温影响因素进行了介绍，作为非接触式测温方式，红外热测温仪测温方式更适用于本文研究的翅片强化传热实验工作。
　　本文针对间断翅片、交错翅片、带纵向涡发生器翅片三种火力发电站空冷凝汽器单元常用的强化翅片形式进行了开式风洞实验研究。实验系统采用了可视化红外测温技术测得翅片表面的温度分布，研究了强化传热翅片形式的传热性能，并与原型翅片结构进行了比较。通过红外热测温仪获得的翅片表面温度分布，也可以准确计算出翅片的肋效率。实验在雷诺数1340至13476的范围内，获取了三种强化传热翅片形式和原型翅片的传热和流动特性的实验关联式，与原型翅片相比，间断翅片、交错翅片、带纵向涡发生器翅片的努塞尔数平均增长了11.29％，28.61％和56.46％，摩擦因子平均增长了3.23％，66.26％和48.58％。三种强化翅片结构的PEC值在绝大多数实验工况下均高于1.0，说明该三种形式翅片确对传热过程有强化作用。然而，由于几种翅片形式的肋效率均较小，为获得更高的换热性能，应对翅片的高度进行合理降低。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 强化传热技术

1．2．2 非接触式测温技术测温技术

1．3 课题研究的主要内容

1．4 预期成果和可能的创新点

1．4．1 预期成果

1．4．2 可能的创新点

1．5 本章小结

第2章 实验装置和实验方法

2．1 实验目的

2．2 实验系统

2．2．1 液晶标定和测温实验系统

2．2．2 红外热成像仪测温系统

2．3 实验件结构

2．4 实验数据及处理方法

2．5 实验不确定度分析

2．6 本章小结

第3章 液晶标定及测温实验

3．1 液晶标定实验

3．1．1 标定过程的影响因素

3．1．2 标定实验及结果

3．2 液晶测温实验

3．2．1 测温用实验件

3．2．2 测温实验过程

3．2．3 实验结果

3．3 本章小结

第4章 红外热成像仪测温实验

4．1 实验过程

4．2 图像处理

4．3 实验结果

4．3．1 温度分布结果

4．3．2 实验关联式

4．3．3 传热特性的比较

4．4．4 传热性能评价

4．4 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢