《外文翻译--板式换热器中的传热与阻力性能的高粘度解决方案》毕业学术论文.doc
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板式换热器中的传热与阻力性能的高粘解决方案
F.S.K.Warnakulasuriya、 慰明 Worek *机械部、 工业工程、 芝加哥,IL 60607,美国芝加哥伊2006 年 8 月 24 日
2007 年 10 月 23 日吸水性的盐溶液传热与压降特性作为一种解决方案商业板式换热器sub-cooler 高循环三效吸收式制冷循环中的进行了调查。这项研究的主要目的是建立预测热压力降到分析和优化关联方程操作参数吸收系统的设计。
为了进行以上研究,使用了模型 PO1 VG,容量14,650 W(50,000 Btu/小时)的单通道跨波纹阿法拉伐板式换热器。为了评估表现,热解决方案入口温度从 55 C (130 F),从 14 C (25 F) 20 C (35 F)进气温度差异。换热器的端是操作以匹配热的一侧的平等的热容量率。
基于文献中所提出的实证模型,一个程序的开发和实验数据进行曲线拟合从最佳拟合曲线,传热和压力损失的幂律方程和性能进行了评估在炎热的盐溶液一侧,雷诺数从250到1100不等,结果努塞尔数从7.415.8不等。测量的整体传热系数Uoverall从970 W/m2(170 BTU / H平方英尺F)至2270 W/m2(400 BTU /?平方英尺F之间,并且在吸水侧的换热器范宁摩擦系数从5.7到7.6不等。相关方程传热和摩擦系数预测与实验结果完全。这些方程可以用来预测普朗特数在82和174之间具有类似几何式换热器的任何解决方案的性能。2007爱思唯尔有限公司保留所有权利。
在多效吸收机,设备大小控制传热传质速率高阶段吸收。以往的研究表明限制吸收过程中的机制主要是化学扩散与传热[1-4]。很明显,增强吸收过程中减少了物理整体吸收的大小和重量和降低系统的整体功耗喷淋吸收的过程是一个绝热过程。因此,使用喷雾吸收塔,以提高速率比传统的吸收外置式换热器(过冷)的要求,此外,正如图所示。优化单位的大小,表征和优化子冷却器重要的成功实施喷淋吸收的概念。在这项工作中,市售的板式换热器吸水盐溶液LZBTM的交换提供Trane公司,作为传热流体用于调查。
这项工作的主要目标是指定最好的适合换热器的配置,定义最佳经营状况,并讨论子冷却器在高喷多效吸收段使用板式换热器作为解决方案的优势。比较现有的系统最佳工艺条件的差异,是基于分离热传质过程,热效应和对传热的盐溶液的化学性质和压降,并根据不同经营状况的表现。
基于和以往的在液 - 液换热器研究,用于高粘性和高温度板式选择要依赖解决方案。板式换热器使用是非常。即使高粘度和低,湍流,或至少漩涡。此外,易于组装和拆卸,低结垢速率,任何解决方案(牛顿和非牛顿)能够忍受极端条件下作业,相比所有其他类型的换热器板式换热器的性能非常好正如前面所述,本研究所用实验旨在衡量换热器在指定的经营状况的整体表现。因此,基于上述文献,以下假设简化的分析结果,并预测性能:
基LMTD换热器的对数平均温差义的总传热系数,Uoverall换热器流是流体动力学和热充分发展入口效应和结垢的影响是微不足道的。
在边界冷热流体之间存在一个均匀的热通量(UHF)。
平均气温的计算是基于入口和出口条件。
传热系数
基于上述流量条件和分析假设,上述几位作者建议下列公式计算流量和传热性能。
当考虑基于计算流体性质平等的容积率,使用下列公式找到的平均气温:
(1)
平均壁温= (2)
在均匀热通量的假设的基础上,以下方程被用来寻找传热每一面,实验整体传热系数:
ΔTmean (3)
此外式(3)式(4)被用来寻找整体基于logmean实验传热系数温差(LMTD)
(5)
根据上述方程,整体实验热传热系数使用 (6)
其中换热器单通逆流校正因子F是统一基于模型开发经验关系,努塞尔数,膜传热系数可以发现,公式可以用来获得整体传热系数:
和有下面公式确定:
(8)
基于换热器板的几何形状和测量,水力直径被定义为 (9)
如图所示的假设正弦曲线当评估截面积和流动路径周长福克Stasiek、Ciofalo等建议使用下列公式 (10)
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