淋激式换热器降膜换热理论分析研究

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1、分类号(TU83)k玄達铣大辱学号1108140412025KlJDiCIKSTOP^Tn'OFCIVTlDKIMIKreASOUTECRSfE.学位论文淋激式换热器降膜换热理论分析研究StudyonFallingFilmHeatTransferTheoryResearchofSprayHeatExchanger指导教师姓名那威副教授北京建筑火学中请学位级别硕士学位类别工学硕士专业名称供热、供燃气、通风及空调工程年级mil12论文答辩时间2015年6月学位授予单位和日期北京建筑大学2015年6月答辩委员会主席许文发

2、教授论文评阅人赵玺灵高级工程师、苑翔高级:n稈师北京建筑大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含本人或他人为获得北京建筑大学或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签字：•日期：而/I年^月#北京建筑大学硕士学位

3、论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于北京建筑大学，允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文纸质版和电子版，可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。学位论文作者签名：校内导师签名：讲力wy年〈吼^日年/月名B校外导师签名：年月日摘要摘要当前环境与能源问题日益严重，而开发利用新能源以及研究新技术、新方法将有助于改善环境与能

4、源紧张的局势。为此，本文以污水源热泵核心部件淋激式换热器为研究对象，开展水平单管外降膜换热研究，主要研究工作如下：首先，本文介绍了17个降膜换热模型的换热准则关联式，将关联式计算所得努谢尔特数与实验所得努谢尔特数进行对比，继而筛选出了计算结果与实验结果大小相近、波动趋势相似的准则关联式。该准则关联式来自J.T.Rogers的降膜换热模型，经进一步修正后可用于分析淋激式换热器的换热特性。然后，按照学者Gimbutis修正W.M.Rohsenow模型的方法，对筛选所得准则关联式进行了拟合修正，并对修正结果进行验证。为了

5、确保拟合的有效性，用于拟合的数据和用于修正的数据分别来自管材与管间距均不相同的实验条件。然后在模型的局部修正过程中，本文以J.T.Rogers的基本理论框架为基础，在模型中加入了物性、液膜波动等变量因素，重新确立了分区界限，讨论了完全发展区存在的临界条件，修正了各个分区的局部努谢尔特数表达式，最终得到了适用于淋激式换热器的换热准则关联式。之后，依据上述理论成果，对淋激式换热器的厚度分布特性和传热特性进行分析。在分析厚度分布特性时，本文先使用实验值来验证J.T.Rogers模型中的厚度计算公式，然后与其他文献中的液膜

6、厚度计算公式作比较，继而总结出了液膜的厚度分布规律。在分析传热特性时，本文分别研究了不同分区内努谢尔特数沿圆周方向的分布特点，并运用模拟形象地展现出该分布规律。最后，以上述液膜厚度分布特性和传热特性为基础，本文计算了淋激式换热器在更广泛应用条件下的平均努谢尔特数和液膜厚度，并根据该计算结果提出了一些优化建议，以期为淋激式换热器的实际应用提供理论依据。关键词：淋激式换热器；准则关联式；降膜换热；传热特性IAbstractAbstractCurrently,theenvironmentandenergyproblems

7、arebecomingworseandworse.Todevelopandusenewenergyandresearchnewtechnologyandmethodwillbehelpfultoalleviatethetensesituationconcerningenvironmentandenergy.Therefore,thisessaytakesthesprayheatexchanger,thecorepartofpollutedwaterheatpumpasthestudyobject,tocarryou

8、tresearchonthefallingfilmheatexchangeontheoutsideofthehorizontalsinglepipe,Themainresearcharesummarizedasfollows:Firstly,thisessayintroduces17heatexchangecorrelationequationsoffall