回转式空预器搪瓷蓄热元件传热与流动数值模拟及实验研究

摘要

为缓解SCR脱硝后空预器的堵灰和腐蚀问题，回转式空预器冷端普遍采用搪瓷蓄热元件。与常规考登钢相比，搪瓷蓄热元件的密度、比热容、导热系数等物性参数均发生了变化，常规考登钢蓄热元件的传热和流动阻力计算标准对搪瓷蓄热元件不一定适用。因此，研究不同结构参数下搪瓷蓄热元件的传热与流动特性，对回转式空预器冷端搪瓷蓄热元件的选型优化以及回转式空预器的设计计算具有重要意义。
　　本文选取3种典型板型的搪瓷蓄热元件，采用三维数值模拟方法研究其传热与流动特性，得到了各元件内部流体的流场和温度场分布、及努塞尔数和阻力系数随雷诺数的变化规律，并与实验结果进行了对比，验证了数值模拟研究搪瓷蓄热元件传热与流动特性的可行性。同时利用三维数值模拟方法对一种回转式空预器冷端常用的搪瓷板型 YH-HK/B08进行优化，得到了其传热和流动特性随蓄热元件波纹倾角、波纹节距、波纹高度、波纹宽度等结构参数的变化规律。结果发现：不同结构参数下，搪瓷蓄热元件的努塞尔数均随雷诺数的增大而增大，阻力系数均随雷诺数的增大而减小；搪瓷蓄热元件的努塞尔数、阻力系数：均随波纹倾角θ的增大而增大；均随波纹节距s的增大而减小；均随波纹高度的增大而增大；均随波纹宽度的增加而增大。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1选题背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3论文研究内容

第2章 搪瓷蓄热元件传热与流动特性实验

2.1实验对象

2.2实验台介绍

2.3实验原理

2.4实验过程

2.5实验结果分析

2.6本章小结

第3章 数值模拟湍流模型介绍

3.1湍流数值模拟模型简介

3.2本章小结

第4章 搪瓷蓄热元件传热与流动三维数值模拟

4.1模拟对象

4.2模型的假设与简化

4.3网格划分

4.4湍流模型的选取

4.5边界条件设置

4.6数值模拟结果分析

4.7本章小结

第5章 YH-HK/B08传热与流动特性的结构优化

5.1引言

5.2波纹倾角对YH-HK/B08传热与流动特性的影响

5.3波纹节距对YH-HK/B08传热与流动特性的影响

5.4波纹高度对YH-HK/B08传热与流动特性的影响

5.5波纹宽度对YH-HK/B08传热与流动特性的影响

5.6 YH-HK/B08传热与流动特性的优化建议

5.7本章小结

第6章 全文总结与下一步工作建议

6.1全文总结

6.2下一步工作建议

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢