非对称型板式换热器性能测试方法与优化设计研究

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1、硕士学位论文非对称型板式换热器性能测试方法与优化设计研究RESEARCHONTHEPERFORMANCETESTMETHODSANDDESIGNOPTIMIZATIONOFASYMMETRICPLATEHEATEXCHANGER秦旭哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TU833.1学校代码：10213国际图书分类号：697密级：公开工学硕士学位论文非对称型板式换热器性能测试方法与优化设计研究硕士研究生：秦旭导师：张承虎副教授申请学位：工学硕士学科：供热、供燃气、通风及空调工程所在单位：市政环境工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:

2、TU833.1U.D.C:697DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONTHEPERFORMANCETESTMETHODSANDDESIGNOPTIMIZATIONOFASYMMETRICPLATEHEATEXCHANGERCandidate：QinXuSupervisor：Prof.ZhangChenghuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：Heating,GasSupplying,Ventilation&AirConditioningEngineer

3、ingAffiliation：SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineeringDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要板式换热器作为一种常见的换热器，具有高效、紧凑的特点，已经得到了广泛的应用。随着生产技术水平的发展，对换热器的性能要求也越来越高，传统的板式换热器逐渐不能满足一些工艺条件的要求。为此国内外的专家学者在现有的对称型板式换热器基础上，提出了非对称型的板式换热器，拓展了板式换热器的应用领域。非对称型板式换热器是一种新

4、型板式换热器，目前国内相关针对研究比较少。传统的对称型板式换热器的相关性能测试以及测试实验设计的理论，不适用于非对称型的板式换热器。本课题针对非对称型板式换热器，提出一套性能试验测试的方法，分析测试实验测试结果的精度，研究了提高测试结果精度的方法。基于精度分析结果以及相关技术标准建立了性能测试的实验规程。然后基于性能实验测试的数据和成果，采用经济型目标函数研究板式换热器优化设计的方法。论文的主要工作如下所示。开发一套针对非对称型板式换热器性能实验测试的方法。与传统的对称型板式换热器相比，非对称型板式换热器的两侧流道几何形状不同，冷、热两侧流体的换热准则关联式的系数不相同。传统的板式换热器的性

5、能测试方法，不能满足非对称型性能测试的要求。本文在原有传统方法的基础上，提出基于非线性参数最小二乘法的适用于非对称型的新的实验性能测试的方法。在提出了新的实验性能测试方法之后，利用误差分析的理论，对该测试方法的测试结果精度进行分析，研究测试结果的精度能否达到相关技术标准的要求。对影响测试结果精度的因素进行分析，了解不同因素的影响程度，并研究提高测试结果精度的方法。基于新的性能实验测试方法，建立性能测试的实验规程。包括性能测试的试验台的建立和测试实验指标的规定，根据测试精度的研究结果合理选择测试仪表的类型和精度，保证测试结果满足测试精度的要求。进行性能试验的测试系统和数据采集系统的规定，利用均

6、匀实验设计方法建立了性能测试的实验规程。研究非对称型板式换热器的优化设计方法。经过性能实验测试，得到非对称型板式换热器的性能参数之后，为使板式换热器在实际工程中得到应用，提出了以费用现值作为优化目标函数的非对称型板式换热器的优化设计的方法。为了将性能测试实验数据处理和准则关联式的拟合、计算测试结果的精度并研究因素的影响、根据性能实验结果进行优化设计等研究内容集中分析，同时共享数据和分析结果，编写了非对称型板式换热器的性能实验测试、测试结果精度-I-摘要分析和优化设计功能一体化软件。通过本文的研究工作，完成了非对称型板式换热器性能实验测试方法的研究，分析了测试结果的精度以及影响精度的因素，提出

7、了提高测试结果精度的方法。根据精度分析结果以及相关技术标准设计测试试验台，提出测试指标，建立性能测试实验的实验规程。基于性能实验测试的数据和成果，提出了以费用现值作为优化目标函数的非对称型的板式换热器的优化设计方法。关键词：板式换热器；非对称型；性能测试；精度分析；优化设计-II-AbstractAbstractPlateheatexchangerasacommonheatexchanger,hasbeenw