一、加热炉用翅片管传热特性的研究（论文文献综述）
张东昇[1]（2021）在《乙烯裂解炉管内强化传热特性研究》文中研究表明乙烯裂解炉是石油化工行业中的耗能大户,能否有效提高裂解炉的综合热效率对乙烯生产成本有着极大的影响。本文旨在通过优化裂解炉炉管结构,强化炉管的传热性能,减少管内结焦是提高烯烃收率,降低生产成本的重要途经。本文提出了新型开口螺旋片管,应用于乙烯裂解炉中,强化传热,提升综合性能。本文首先采用数值模拟的方法,详细分析了光管、普通螺旋片管以及开口螺旋片管内流体的流动特性、传热性能,结果表明,普通螺旋片管和开口螺旋片管都能有效提高管内强化传热,并且和普通螺旋片管相比,开口螺旋片管的阻力系数要降低33%～43%。开口螺旋片管的PEC值介于1.0～1.35之间,具有优异的综合传热性能。其次,本文研究了开口螺旋片管的开口间夹角α、开口深度S、径向宽度W以及扭曲比Y对流动传热特性的影响,并通过综合传热性能系数PEC作为衡量指标分析了不同结构下开口螺旋片管的综合性能,除此之外,本文还应用基于Q判据的涡识别方法,分析管内流体的湍流情况以及场协同理论判断管内传热性能的优劣,对其强化传热机理进行了分析。在完成了各结构参数对开口螺旋片管的影响分析后,本文还采用了正交试验设计和遗传算法对开口螺旋片管的四个关键参数进行最优化设计,得到在开口间夹角α=15°时,径向宽度为0.25R,开口深度为0.1R,扭曲比为3的时候,开口螺旋片综合性能最好,并通过MATLAB中的fimicon函数进行了验证。最后,将最优结构的开口螺旋片管应用到乙烯裂解炉中,通过与工业数据相对比验证了模拟的可靠性。随后对加装了开口螺旋片的U型管内流体进行流动传热和裂解反应的耦合模拟,分析处理最终模拟数据,可以发现开口螺旋片管能有效提高裂解炉的热效率和关键产物的收率,具有良好的综合性能。
陈玉爽[2]（2021）在《高温熔盐及熔盐换热器传热特性的实验和模拟研究》文中研究指明高温熔盐换热器作为一种高效的传热设备,以其运行温度高、系统压力低和经济性能好等优点,已被广泛应用于新一代核能、太阳能发电和过程传热等领域。而熔盐作为熔盐换热器的传热介质是一种新型的传蓄热流体,现阶段对熔盐传热机理和熔盐换热器强化传热性能还缺乏全面深刻的认识;其次,高温熔盐换热器结构种类繁多、布置形式各异,导致其传热性能差异较大,而传统的换热器设计过程、理论计算方法和模拟分析手段是否适用于高温熔盐换热器还有待进一步实验验证,特别是对高熔点盐熔盐换热器的结构热设计及动态运行特性还有待进一步探索。基于此,本文依托多个高温熔盐回路试验台架,以应用较为广泛的间壁式换热器（包括:圆管套管式换热器、横纹管套管式换热器、单根蛇形盘管换热器、列管换热器等）为实验对象,开展了高温熔盐及熔盐换热器传热特性的实验和模拟研究工作。具体内容包括:本文第一部分设计了两种套管式熔盐换热器（圆管套管换热器、横纹管套管换热器）,采用实验与理论相结合的方法对熔盐对流传热特性和传热机理进行了系统的剖析。首先,实验获得熔盐圆管传热数据并与多种熔盐实验结果进行归纳整理,给出熔盐圆管换热准则关联式并与传统经典关联式进行比较。其次,通过理论分析深入剖析了熔盐的传热机理。最后,实验获得了熔盐横纹管内不同流态下的传热规律和横纹管换热器的性能,深入揭示了熔盐强化传热规律和传热机理。研究表明:（1）熔盐圆管的湍流对流传热特性符合传统经验准则关联式,拟合的换热关联式与实验结果吻合的很好,偏差在±20%;（2）熔盐在横纹管内的过渡流和湍流的流态转折点较圆管的发生前移,分别为Re≈1300和Re≈6000;（3）横纹管换热器的传热性能明显高于圆管的,在过渡流和湍流状态,总传热系数平圴提高约2.5～2.8倍。本文第二部分设计开发了一种新型蛇形盘管式空气换热器,建立了一套分析计算特殊设计的换热器的分析方法并进行了验证。首先,系统地阐述了利用自编程序开展熔盐换热器热工水力设计的理论设计方法和过程。然后,分析讨论了变参数（熔盐温度、空气温升和换热管管径等）对结构热设计的影响规律。最后,对该换热器的传热性能进行实验研究和设计验证。此外,深刻揭示了影响换热器性能设计的壳程空气的对流换热规律。结果表明:实验结果与理论设计吻合较好,在工程可接受的偏差范围内,验证了理论设计的合理性;并且壳程传热实验结果与理论公式Zhukauskas符合的较好,最大偏差约为5.56%。该结果表明硝酸盐空气换热器的理论设计方法经验证可以应用于指导同种类熔盐换热器的工程设计。本文第三部分完成了国内首台高温氟盐列管式换热器传热性能实验,突破了熔盐传热实验只集中于硝酸盐和钠盐等低熔点盐的研究现状,具有一定的创新性。开展了换热器全尺寸空间上的三维仿真,论证了CFD软件在高温熔盐换热器上的适用性,并对高熔点盐空气换热器的结构优化设计和动态传热过程进行了全面分析。结果表明:模拟结果与实验结果吻合的较好,偏差在±10%以内,仿真分析不仅能较合理的反映出高温熔盐换热器的传热规律和传热特性,而且对高熔点盐空气换热器的优化设计和安全运行也提供了新思路。综上,本课题的研究增进了对高温熔盐和熔盐换热器传热特性的理解,通过理论热分析及其软件实现并辅以数值模拟等手段,全面深入认识了高温熔盐换热器的工作原理及传热机制,同时验证了设计和分析软件的工程适用性。不但为熔盐换热器的工程设计及性能优化提供了一定的理论指导,而且为其工程化规模设计提供了高效的解决方案,更对其在清洁能源中的应用开发提供了新思路。
全俊威[3]（2021）在《陶瓷窑炉烟气余热回收的热管换热器设计及性能优化研究》文中研究说明工业炉作为工业生产中不可或缺的热工设备,每年耗能约占全国总能耗的1/4,但相当一部分能量以余热形式排出。以陶瓷窑炉为例,排烟损失约占窑炉总热量的25%～35%,其中可回收热量约占60%。本文在原有的直接热交换技术、热功转换技术、提质利用技术的基础上,提出了一种热管换热技术用于陶瓷窑炉的烟气余热回收,其具有传热效率高、结构紧凑、安全性能好等优势,可以有效回收陶瓷窑炉烟气余热,提高能源利用率。针对陶瓷窑炉的实际工况,本文采用常规设计法和分区设计理念对热管换热器进行了理论设计,通过数值模拟方法对换热器结构参数进行了优化。采用沸腾排气法和机械真空泵法对热管进行了制造,并进一步就热管的充液率、倾角、工质种类和管材类型对热管的性能影响进行了实验探究,主要研究内容和结论如下:（1）对用于某排烟量为8000 m3/h,排烟温度为360℃的隧道窑烟气余热回收的热管换热器进行了设计,热管换热器共由143根热管构成,采用正三角形叉排排列方式进行组合安装,分15排布置。根据蒸发段壁温,整个热管换热器分两个区域,其中区域一采用水作为工质,区域二采用乙醇作为工质。（2）通过数值研究方法研究了翅片间距、高度和管间距对换热器性能的影响,采用综合传热性能指标PEC（PEC=j/f）对换热器性能进行评价,结果表明:PEC随翅片间距的增大先增大后减小,当翅片间距为7.6mm时,换热器的综合传热性能最佳;翅片高度对换热器综合传热性能影响显着,随着翅片高度的增大,PEC呈现先增大后减小趋势,在翅片高度为15mm时,该值最大;PEC与管间距呈负相关,在不考虑压损和积灰的情况下,管间距可以适当取小,在文中最佳管间距为75mm。（3）就充液率和倾角两个因素对沸腾排气法所制造热管的性能影响进行研究,结果表明:在真空度接近的情况下,充液率是影响启动温度的主要因素,随着充液率的增大,启动温度逐渐增大;热管的均温性能随着加热功率增大逐渐降低,倾角对均温性能影响显着,倾角为60°时,热管的均温性最佳;随加热功率的增大,热管的传热性能整体呈现增大趋势;综合以上评价指标,当充液率为20%,倾角为60°时,热管性能最佳。（4）就工质种类（水工质和乙醇工质）和管材类型（沟槽管和光管）两个因素对机械真空泵法制造的热管进行了实验研究,并从启动性能、均温性能、传热性能和变功率启动性能对热管进行了评价。结果表明:在7～22W的加热功率下,乙醇工质热管较水工质热管性能更为优异;相较于光管热管,沟槽管热管性能更佳;热管对热负荷变化具有较快的响应速度,并在较短的时间内重新稳定。
刘团[4]（2020）在《基于烟气余热回收的氟塑料翅片管式换热器换热性能的分析》文中进行了进一步梳理随着我国经济的快速发展,能源消费总量持续上升,但是中国的总体能源利用水平却只有33%左右,比世界平均水平还要低。其中对各领域产生余热的回收工作是其中重要的一项任务。我国可利用的热能源占其能源消费总量的16%～65%,可以回收利用的余热能源约为余热总资源的60%。换热器是工业领域中常用的用于回收余热的手段之一,而氟塑料翅片管式换热器相比较于金属翅片管式换热器由于耐腐蚀、换热效率高、使用寿命长、不易结垢等特点而得到广泛运用。鉴于此,本文基于北京某生产厂家现有的氟塑料翅片管式换热器的尺寸数据和现有的天然气锅炉余热回收实际测试工况。通过CFD软件对氟塑料翅片管换热器的运行工况进行了建模工作,并利用实际的运行参数对边界进行了定义工作。使用Fluent软件进行模拟工作,依次定义湍流模型、求解环境等,采用二阶迎风式。通过求解得到天然气锅炉内烟气的速度场、温度场、压力场。将流场模拟值与实测值相比较,通过计算得到,总体压降的相对误差在7.53%左右,出口温度相对误差在3.78%左右,数值模拟方法可以清晰的反应翅片管的运行情况。分析了雷诺数、翅片间距和高度以及烟气进口速度对传热性能的影响。研究结果表明,随着烟气进口速度不断增大,雷诺数和平均换热系数不断增大,使得换热效果得到加强,同时相应的空气压降也逐渐增大,风机消耗的能量也增大。翅片间距的减小强化了换热效果,阻力系数也逐渐减小。最后利用强化换热综合性能评价因子对不同参数条件下的换热器换热性能进行了分析。
张庆[5]（2019）在《干/湿工况翅片管束表面蒸发空冷热质传递机理与计算方法研究》文中研究表明空气冷却器以管外空气掠过管束带走热媒热量,在石油化工行业热冷却流程中占有十分重要的地位。翅片管束用于空冷,凭借其翅化表面,有效提高了空冷器热交换效率。而目前对于翅片管束用于喷淋式蒸发冷却换热研究公开发表文献较少,尤其对翅片管束用于表面蒸发冷却设计计算方法有待进一步研究。本文以工业用空冷装置为模板搭建了实验平台,给出了分析翅片管束表面蒸发冷的热力学特性的一种理论计算方法。由传热增强比对翅片管束进行了结构参数对传热影响分析。由干式翅片管束空冷实验拟合了工业用传热及管束压降关联式。完成了干式空冷三维翅片管束数值模拟,深入解析了翅片管束干式空冷传热与压降机理。进行了翅片管束表面蒸发冷实验,研究了水膜及相对湿度变化对换热影响,给出了翅片管束表面蒸发冷热质传递与压降关联式,弥补了翅片管束表面蒸发冷计算研究。建立了翅片管束表面蒸发冷有限差分方程组,进行了整体翅片管束表面蒸发冷热质传递特性分析,首次采用离散相模型（discrete phase model）,欧拉壁面液膜模型（Eulerian wall film model）与组分输运模型（mixture species transport model）耦合来进行三维CFD模拟研究多参数对翅片管束表面蒸发冷影响。主要研究工作及结论如下:（1）给出了分析翅片管束表面蒸发冷的热力学特性的一种理论计算方法,由传热增强比对翅片管束进行结构参数对传热影响分析,翅片高度增加相较于光管强化了传热,但这种强化传热效果会随着翅片高度增加逐渐减弱,不能使传热量无限增加。热传递由于翅片厚度、密度及导热系数增加而得到强化,对干、湿工况下翅片微元的传热传质特性进行了方程组数值求解,得到了翅片微元温度、水膜温度、热量分布、翅片效率及翅片热阻等重要参数的数值解。（2）搭建了翅片管束空冷中试实验平台,实验表明高翅片管束能够在低温环境下取代常态运行光管湿式空冷,满足热工艺要求,达到节水目的,依托本文实验装置数据拟合得到用于翅片管束干式空冷管外传热与压降关联式,具有工业应用价值。（3）由翅片管束干工况空冷实验数据为边界进行三维翅片干式空冷数值模拟,定义翅片迎风顶点为0°,翅片180°位置附近出现尾部回流区,标准管间距排布时,管束上游高度不稳定尾流能够促进下游传热。空气在翅顶处发生转向,而后在翅前段形成涡,单个翅片前段的旋涡不断形成与脱落使得温度边界层不断更新,翅片前段传热系数高。低进口风温下翅片间空气温度梯度要大于高进口风温下温度梯度,揭示了低进口风温下传热强化机理。（4）搭建了翅片管束表面蒸发冷实验平台,研究了水膜变化对于传热影响,水膜厚度增加能够带来传热量的增加,且除空气流速与喷淋水因素外,管束外热质传递过程还与进风环境相对湿度有关,管束表面水膜同空气间水蒸汽分压伴随进风环境相对湿度变大而减小,从而使其传质推动力减弱,传热量减小。给出了翅片管束表面蒸发冷拟合热质传递与压降关联式,其对翅片管束表面蒸发空冷器设计提供依据。（5）基于偏微分方程替代法及能量平衡法,建立翅片管束表面蒸发冷热质传递有限差分方程组,得到了描述翅片管束蒸发冷热质传递特性参数,可进行整体翅片管束表面蒸发冷热质传递特性分析。由上至下管排刘易斯因子增加,在下部管排刘易斯因子增加趋于平缓,管排浓度和温度边界层相对更新速率由上至下减弱,上排管束相对下排管束发生着更为强烈的水膜蒸发。管外水膜同空气间热量交换中以潜热为主。低温环境下表面蒸发冷具有明显高的（?）利用效率。（6）建立了翅片外径42mm、50mm及57mm多种结构翅片管束三维模型,首次采用离散相模型（DPM）,欧拉壁面液膜模型（EWF）与组分输运模型（MST）耦合模拟研究多结构参数三维翅片管束表面蒸发冷特性。对空气质量流量、喷淋强度、翅片高度、管束排布及翅片间距等关键变量对表面蒸发冷影响进行了分析。利用场协同理论与范宁摩擦因子得到综合评价准则,即综合性能因子来分析多结构参数翅片管束表面蒸发冷性能,空气质量流量、喷淋强度及翅片高度的增加都提高了综合性能因子,提高表面蒸发冷综合性能。当Re超过2820时,管排数的增加带来的翅片管束压降特性变化要比传热特性变化强烈,即管排数越多的翅片管束综合性能越差。翅片间距减小,翅间温度边界层梯度小,翅片管束表面蒸发冷热质传递效率降低,压降升高,管束综合性能下降。在翅片管束表面蒸发冷工业应用中所选翅间距应不小于3mm。
魏德亮[6]（2019）在《翅片管换热器的结构优化和试验研究》文中提出近几年,每到北方各城市供暖季,导致雾霾频发,PM2.5超标,为了遏制这种污染情况的恶化,各地各级地方政府纷纷推广“煤改电”采暖,在“煤改电”采暖改造中,固体电蓄热供暖方式由于可以有效利用低谷电资源,具有价格优势,被广泛采用。固体电蓄热供热方式中,采用风水换热器,将固体蓄积的热能交换给水供暖系统实现供热。在固体电蓄热供热系统的设计过程中,如何提高换热器的换热效率引起了人们更多的关注。本文结合翅片管换热器在固体电蓄热系统中的应用情况,对翅片管换热器进行数值模拟和正交计算。为翅片管换热器的选择和结构优化提供参考。主要研究内容包括:（1）对固体电蓄热结构及工作原理进行分析、研究,结合具体工程实际的需求,完成固体电蓄热试验系统的搭建。（2）结合搭建的固体电蓄热试验系统的具体结构和相关参数,进行了翅片管换热器的仿真模型构建。利用Gambit建立管排模型,导入Fluent进行数值模拟,得到换热装置内流场的温度、速度和压力分布。通过仿真结果与固体电蓄热试验系统实际运行的数据的对比分析,验证了仿真模型建立的合理性。（3）运用正交法,选取L16（45）正交表,对换热器的翅片间距、高度、厚度等结构组合对换热系数、压降、性能因子的影响做了比较分析,得到翅片管的优化结构。对优化后的CP/6/22/0.6翅片结构,经过Fluent模拟,分析速度场,压力场,温度场的变化,并与优化前的CP/8/16/0.8翅片性能比较。得出换热系数提高7.79%,输出功率提高8.09%的结论。本文研究成果可为固体电蓄热中翅片管换热器的结构设计提供参考,对固体电蓄热供热系统的优化具有一定的实际意义。
张舒[7]（2019）在《乙烯装置节能优化及空气预热器设计与应用》文中提出抚顺石化烯烃厂乙烯装置的裂解炉是耗能的主要部分,在乙烯装置中的耗能比重达到60%。通过提升其燃烧效率,有利于减少燃料气的供应量,也是降低乙烯装置能量消耗的有效方式。本文研究对象为抚顺石化公司烯烃厂内裂解单元新增的翅片式空气预热器,依据北京航天石化技术装备工程公司（北京航天动力研究所）的专利技术——“乙烯裂解炉底部燃烧器空气预热系统及方法”,设计了翅片式空气预热器,利用乙烯装置区的急冷水,发挥其热源作用,提升助燃空气的温度,提升裂解炉内燃料的燃烧效率,从而降低温室气体的排放,并达到节能减排的目标。通过计算,每个空气预热器翅片箱规格为1900?1138?1004mm,余热回收热量为38KW,传热面积为128.86㎡。裂解炉装置区共计安装了292台翅片式空气预热器,每台翅片式空气预热器的翅片箱内都有六排长80cm的翅片管,每排12根,共计72根翅片管;每个翅片管上有翅片133个。通过DCS系统的标定,增添空气预热器后每台裂解炉的燃料气消耗,烟气排放温度,风机转数都有不同程度的降低,按一年估算能够节约燃料气费用4422.6772万元。通过运行标定,达到了预期效果,为公司扭亏解困做出突出贡献。
钱旺[8]（2018）在《太阳能相变蓄能技术在牧草干燥系统中的应用》文中进行了进一步梳理我国北方牧草收获季节,太阳能资源分布是全年最好的,降雨量也是全年较频繁的。刈割后的牧草如果没有及时干燥贮存,在田间经历雨水冲刷,导致牧草品质下降。由于太阳能资源的间歇性特点,限制了太阳能牧草干燥设备的发展。为了加快牧草收获期的干燥速度,提出研发一种蓄能装备方案,实现太阳能昼夜交替式干燥牧草。具体开展了以下研究工作:1.通过文献查阅,结合相变材料筛选原则,对中温相变材料甘露醇和复合赤藻糖醇的物理特性进行了表征分析。结果表明甘露醇的和复合赤藻糖醇具有高相变潜热值、高温稳定性和低膨胀系数的优点,但其缺点是导热性能差,在实际应用中需进行传热强化。2.为了加强甘露醇和复合赤藻糖醇的导热能力,对无翅片、直翅片和“个”字型翅片管壳式结构展开研究。以导热油为传热介质,以甘露醇和复合赤藻糖醇为相变蓄热材料,研究翅片加强管壳式相变传热模型;研究不同结构参数翅片管、导热油进口温度和流速对相变材料相变温度、液相率的影响。“个”字型纵向翅片管壳式具体结构参数的提出有效强化了相变材料的传热能力。采用“个”字型纵向翅片管壳式结构相比无翅片圆管传热器,固-液相变时间缩短了 62.4%。“个”字型纵向翅片管壳式结构参数的获得为相变蓄热装置的设计提供了设计依据。3.针对两种相变材料的固-液相变温度,设计开发线聚焦型槽式太阳能集热系统。研究真空集热管集热性能和真空集热管热损失性能,找出提高系统集热效率的影响因素,真空集热管入口工质瞬时温度与集热器瞬时光热转换效率成反比。通过试验研究,该系统可将导热油的温度提高到280℃,满足相变材料传热温度要求。4.设计开发槽式太阳能相变蓄热装置,研究相变蓄热材料的蓄—放热特性,为蓄热装置结构优化提供研究基础;研究多相变蓄热装置蓄热—放热过程的传热规律及强化传热机制,在数值模拟方法基础上,探索开发适合糖醇类相变材料有效导热系数模型。试验研究表明:导热油进口温度210℃,进口流速2.0m/s时,采用多相变组合蓄热结构蓄热时间相比单相变蓄热结构缩短了166min,蓄热时间效率缩短了32%。5.以COMSOL Multiphysics软件的CFD有限体积法模块为相变传热数值计算依据,对方形盘管式太阳能蓄热装置进行物理建模。研究相变蓄热装置蓄、放热模拟试验,模拟的结果与试验数据基本相似,验证了数学模型的正确性。通过单相变蓄热装置截面液相率随时间的变化情况,发现内外层相变熔化的不同步性,以及蓄热装置上、中、下部相变熔化的不均匀性,并开展了结构参数的优化。采用多相变蓄热装置结构提高了内外层相变材料相变同步性和相变蓄热装置上、中、下部相变熔化的均匀性。6.设计建造了昼夜交替太阳能牧草干燥试验台,开展了槽式太阳能相变蓄热技术在苜蓿草干燥系统中的应用。采用12m2的槽式太阳能多相变蓄热装置能够提供45℃的热风持续放热时间为295min,能够满足昼夜交替型太阳能牧草干燥试验台一批次的牧草干燥。对甘露醇、复合赤藻糖醇、多相变材料和水四种蓄热材料对应的集热方式进行了对比研究。蓄热量相同情况下,采用12m2的槽式太阳能多相变蓄热装置比20.4m2的真空管式太阳能水蓄热装置蓄热时间缩短41%,相变装置体积减小了52.9%。蓄热材料热能放净率提高4.0倍。多相变蓄热装置具有明显的蓄热优势。
林圣尧[9]（2018）在《热管流化床换热器传热性能的实验研究》文中研究说明气固流化床换热器是在流化床内实现气固两相介质与换热流体间壁换热的一种设备,因其高效的流固混合特性、显着的强化传热效果与除防垢性能,在工业中得到广泛应用,其中流化催化裂化工艺的外取热器就是典范。催化裂化是典型的热平衡过程,受反应物料重质劣质化影响,催化裂化装置内生焦量不断上升,致使再生烧焦释放的热量超过系统所需,因而采用取热器将过剩热量从装置内移除以维持系统的热平衡。热管作为一种新兴的高效传热元件,最大优势是以较小截面积完成极大负荷的取热,无需外加动力可将热量远距离输送,现已渗透于石化、冶金、航天、电子等多领域。重力式热管由于结构简单,造价低廉,凭借工质重力即可实现热量传递,因而成为了应用最广泛的一类热管。目前外取热器多采用传统给水换热管,强化手段也仅以改变操作条件和换热管几何参数为主;而热管的传热研究多集中于以单相流体作为热源,缺乏对多相热源乃至气固两相与热管传热规律的认识,这都较大制约了新型取热器的创新及性能优化。本研究尝试性提出了将热管与流化床传热技术结合的方法,在流化床内引入热管取代传热给水管,即所谓的热管流化床换热器。自主设计并搭建了一套Φ352mm×2000 mm热模实验装置,采用热偶、差压计、补偿流量计及控制程序对床内非标况气速实时换算修正、调节测取装置各项实验参数。分别考察床温、气速、静床高、冷却水量和介质类型（FCC催化剂、石英砂及空床）对密相热管和冷凝段传热系数的影响,测取热管的壁温分布特征、启动温度及启动最小传热量,探明热管在床内启动和稳定传热阶段的特性规律及影响因素。结果表明:热管流化床换热器相比传统床内设置给水管的取热器而言,有更好的传热效果,实验条件下最大密相床层-管壁传热系数可达700 W/（m2·K）,冷凝段传热系数范围约6001600 W/（m2·K）。密相传热系数随气速增大而增大,这与颗粒团更新理论相符。密相传热系数随床温的增加出现先增后降的趋势,随FCC催化剂静床高增加而增加,石英砂静床高的影响则相反。操作条件对密相传热系数的影响程度为:气速>静床高>床温。相同条件下,A类颗粒FCC催化剂的密相传热系数比B类颗粒石英砂更高。提高冷却水流量可增加传热量但对密相传热系数无明显改善。冷凝段传热系数和热管外壁温分布受传热量主导,基本不受操作条件影响。此外热管传热量与壁温/床温存在很强的线性规律,这由传热热阻决定,其线性关系的斜率是热管主导热阻的倒数。至于启动过程,热管启动壁温趋于3540oC,最小传热量约在50100 W之间;启动温度和最小传热量均随气速、静床高增加而增加,而气速的影响较弱,启动时间随气速和静床高的变化规律则恰相反。
从明[10]（2018）在《螺旋周期结构管道超声导波检测模型及应用》文中提出翅片管、内螺纹管等螺旋周期结构管道,因其换热效率高而广泛应用于石化、电力等行业。由于长期处于高温、高压、高湿和物料冲刷等工作环境中,容易发生安全事故,需要对其进行定期检测。超声导波检测具有单点激励、长距离检测的优势,有望发展成为一种有效的螺旋周期结构管道检测方法。然而,螺旋周期结构管道几何形状复杂且类型多样,不仅增加了超声导波传播特性的分析难度,也给导波信号处理方法、传感器研制等提出了新挑战。为此,本学位论文开展螺旋周期结构管道超声导波检测模型及应用研究。根据螺旋周期结构沿管道的空间分布规律,提出螺旋周期结构管道超声导波检测半解析有限元理论,并结合典型管道的结构特点,建立管外和管内螺旋周期结构管道超声导波检测模型,揭示超声导波在螺旋周期结构管道中的传播特性。实验验证模型的正确性,给出削弱螺旋周期结构影响的激励参数选取原则。该研究扩展了半解析有限元法的应用范围,同时提供了适用于不同类型螺旋周期结构管道超声导波传播特性的求解方法,为超声导波应用奠定理论基础。针对所述半解析有限元理论处理含缺陷管道导波传播问题的局限性,建立含缺陷的螺旋周期结构管道超声导波检测三维有限元仿真模型,通过研究轴对称模态导波在管外和管内螺旋周期结构中的信号衰减特性和缺陷响应特性,揭示螺旋周期结构管道缺陷超声导波检测机理,为导波检测距离评估和缺陷定量提供理论依据。针对螺旋周期结构管道超声导波现场应用中遇到的焊缝和支架等局部结构特征,利用信号增强器模拟管道局部结构特征对导波传播特性的影响,依据弹性波反射理论和信号波形叠加原理,从信号传播角度给出可同时在激励、接收和缺陷检测过程中实现信号增强的方法,获取了不同类型管道局部结构特征的传感器布置方式,并明确信号增强条件和信号增强器使用原则,可指导螺旋周期结构管道现场检测的具体实施。结合上述理论研究结果,研制出适用于加热炉翅片管这一典型螺旋周期结构管道的链式结构纵向模态导波检测传感器,可检测出壁厚截面积损失1.2%的翅片管缺陷,解决了空间受限工况下超声导波应用的难题。利用焊缝和180度弯头对导波信号的衰减作用,实现翅片管超声导波检测距离可控,消除弯头部分对检测信号的影响。现场应用结果表明,所研制的传感器可用于在役加热炉翅片管检测。研究工作为螺旋周期结构管道超声导波传播特性的获取提供了求解方法,不仅丰富了周期结构声学特性的相关研究,而且有助于推动超声导波应用于螺旋周期结构管道检测。
二、加热炉用翅片管传热特性的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、加热炉用翅片管传热特性的研究（论文提纲范文）
（1）乙烯裂解炉管内强化传热特性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 国内外乙烯工业发展概况 |
| 1.1.2 我国乙烯裂解炉存在的问题 |
| 1.2 乙烯裂解炉炉管强化传热技术进展 |
| 1.2.1 换热管数值模拟研究现状 |
| 1.2.2 换热管强化传热实验研究情况 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 裂解炉管内流动传热数学模型建立 |
| 2.1 数值模拟计算模型及方法 |
| 2.1.1 基本守恒定律的控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.2 数据处理方法 |
| 2.2.1 流动传热的关键参数 |
| 2.2.2 场协同理论 |
| 2.3 本章小结 |
| 3.开口螺旋片管内流动与传热特性研究 |
| 3.1 数值计算方法的设定 |
| 3.1.1 几何模型的建立 |
| 3.1.2 网格划分 |
| 3.1.3 边界条件设置 |
| 3.1.4 网格无关性验证 |
| 3.2 与普通螺旋片管的性能对比分析 |
| 3.2.1 速度场特性及结果分析 |
| 3.2.2 温度场特性及结果分析 |
| 3.2.3 压强特性及结果分析 |
| 3.2.4 纵向涡分析 |
| 3.2.5 协同场分析 |
| 3.2.6 传热性能和阻力特性分析 |
| 3.3 开口间夹角α的流动传热的影响分析 |
| 3.3.1 速度场特性及结果分析 |
| 3.3.2 温度场特性及结果分析 |
| 3.3.3 压强特性及结果分析 |
| 3.3.4 纵向涡分析 |
| 3.3.5 协同场分析 |
| 3.3.6 传热性能和阻力特性分析 |
| 3.4 开口深度S的流动传热的影响分析 |
| 3.4.1 速度场特性及结果分析 |
| 3.4.2 温度场特性及结果分析 |
| 3.4.3 压强特性及结果分析 |
| 3.4.4 纵向涡分析 |
| 3.4.5 协同场分析 |
| 3.4.6 传热性能和阻力特性分析 |
| 3.5 径向宽度W的流动传热的影响分析 |
| 3.5.1 速度场特性及结果分析 |
| 3.5.2 温度场特性及结果分析 |
| 3.5.3 压强特性及结果分析 |
| 3.5.4 纵向涡分析 |
| 3.5.5 协同场分析 |
| 3.5.6 传热性能和阻力特性分析 |
| 3.6 扭曲比Y的流动传热的影响分析 |
| 3.6.1 速度场特性及结果分析 |
| 3.6.2 温度场特性及结果分析 |
| 3.6.3 压强特性及结果分析 |
| 3.6.4 纵向涡分析 |
| 3.6.5 协同场分析 |
| 3.6.6 传热性能和阻力特性分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 开口螺旋片圆管结构参数优化 |
| 4.1 正交试验设计和遗传算法介绍 |
| 4.1.1 正交试验法的基本原理 |
| 4.1.2 正交试验法的基本流程 |
| 4.1.3 遗传算法基本原理 |
| 4.1.4 遗传算法基本流程 |
| 4.1.5 正交试验遗传算法 |
| 4.2 正交试验遗传算法结构优化设计介绍 |
| 4.2.1 正交试验设计 |
| 4.2.2 结构优化设计 |
| 4.3 开口螺旋片圆管结构的优化设计 |
| 4.3.1 设计变量 |
| 4.3.2 目标函数 |
| 4.3.3 约束条件 |
| 4.3.4 优化设计数学模型 |
| 4.4 优化结果讨论与分析 |
| 4.4.1 基于遗传算法的优化结果分析 |
| 4.4.2 基于MATLAB的 fimicon函数优化结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 炉管内流动传热与裂解反应的耦合模拟研究 |
| 5.1 模拟工况介绍 |
| 5.2 模型验证 |
| 5.2.1 裂解反应动力学模型 |
| 5.2.2 边界条件设定 |
| 5.2.3 光管模拟结果验证 |
| 5.3 内置开口螺旋片管内裂解产物模拟 |
| 5.3.1 速度分布 |
| 5.3.2 温度分布 |
| 5.3.3 出口产物浓度分布 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.1.1 单管的数值模拟及结构优化 |
| 6.1.2 裂解炉炉管内耦合数值模拟分析 |
| 6.2 本文创新性体现 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（2）高温熔盐及熔盐换热器传热特性的实验和模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题研究意义与主要工作内容 |
| 第2章 熔盐传热特性及熔盐强化换热特性实验研究 |
| 2.1 硝酸盐熔盐回路实验系统简介 |
| 2.1.1 熔盐循环系统 |
| 2.1.2 熔盐套管换热器试验件设计 |
| 2.2 熔盐和冷却介质的热物性 |
| 2.3 实验原理及实验方法 |
| 2.4 实验数据处理 |
| 2.4.1 实验数据处理方法 |
| 2.4.2 实验数据处理过程 |
| 2.4.3 本实验测量不确定度分析 |
| 2.5 实验参数 |
| 2.6 实验结果分析与讨论 |
| 2.6.1 圆管套管换热器内熔盐湍流传热特性分析 |
| 2.6.2 熔盐圆管内湍流传热机理分析 |
| 2.6.3 横纹管换热器强化传热机理分析 |
| 2.7 本章小节 |
| 第3章 硝酸盐熔盐换热器结构热设计及实验验证 |
| 3.1 硝酸盐空气换热器设计方案选择 |
| 3.1.1 设计目标与原则 |
| 3.1.2 方案选择说明 |
| 3.2 硝酸盐空气换热器热力计算 |
| 3.2.1 硝酸盐空气换热器热力计算过程 |
| 3.2.2 硝酸盐空气换热器水力计算过程 |
| 3.2.3 硝酸盐空气换热器热工水力设计流程 |
| 3.3.硝酸盐空气换热器热工设计参数分析及结构确定 |
| 3.3.1 热力计算 |
| 3.3.2 压降计算 |
| 3.3.3 硝酸盐空气换热器工艺参数 |
| 3.3.4 硝酸盐空气换热器结构 |
| 3.4.传热实验及验证分析 |
| 3.4.1 硝酸盐空气换热器传热实验 |
| 3.4.2 硝酸盐空气换热器理论结果的实验验证 |
| 3.5 本章小节 |
| 第4章 高温氟盐-空气换热器传热特性仿真分析与实验验证 |
| 4.1 高温氟盐-空气换热器结构简介 |
| 4.2 高温氟盐-空气换热器传热特性仿真分析 |
| 4.2.1 数值模型 |
| 4.2.2 网格划分及无关性验证 |
| 4.2.3 边界条件和求解方法 |
| 4.2.4 氟盐-空气换热器稳态模拟结果 |
| 4.3 高温氟盐-空气换热器传热实验与实验验证 |
| 4.3.1 高温氟盐-空气换热器传热实验结果 |
| 4.3.2 高温氟盐-空气换热器传热特性仿真分析的实验验证 |
| 4.4 高温氟盐-空气换热器结构优化设计与动态传热特性分析 |
| 4.4.1 高温氟盐-空气换热器结构优化设计分析 |
| 4.4.2 高温氟盐-空气换热器动态传热特性分析 |
| 4.5 本章小节 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 本文主要结论 |
| 5.2 论文创新点 |
| 5.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文及获奖情况 |
| 致谢 |
（3）陶瓷窑炉烟气余热回收的热管换热器设计及性能优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 .研究背景 |
| 1.2 .工业余热回收研究现状 |
| 1.2.1 .直接热交换技术 |
| 1.2.2 .热功转换技术 |
| 1.2.3 .提质利用技术 |
| 1.2.4 .热管换热技术 |
| 1.3 .热管的工作原理及特性 |
| 1.3.1 .热管的工作原理 |
| 1.3.2 .热管的基本特性 |
| 1.4 .重力热管的研究现状 |
| 1.4.1 .重力热管实验研究进展 |
| 1.4.2 .重力热管数值研究进展 |
| 1.5 .重力热管换热器的研究现状 |
| 1.5.1 .重力热管换热器的实验研究进展 |
| 1.5.2 .重力热管换热器的数值研究进展 |
| 1.6 .本课题研究的主要内容及实际意义 |
| 1.7 .本章小结 |
| 第二章 重力热管换热器的设计 |
| 2.1 .热管换热器的设计方法 |
| 2.2 .热平衡计算 |
| 2.3 .单根热管参数的确定 |
| 2.3.1 .管材和工质的选择 |
| 2.3.2 .管径和壁厚的选择 |
| 2.3.3 .热管翅片的选择 |
| 2.4 .热管高度和迎风面积设计 |
| 2.5 传热计算 |
| 2.5.1 管束的传热计算 |
| 2.5.2 热管元件热阻计算 |
| 2.5.3 总传热系数和热管总数 |
| 2.6 流阻计算 |
| 2.7 安全性及经济性核算 |
| 2.7.1 .安全性核算 |
| 2.7.2 .经济性核算 |
| 2.8 分区设计 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 热管换热器的数值模拟 |
| 3.1 .CFD简介 |
| 3.2 .几何模型的建立 |
| 3.3 .模型网格划分 |
| 3.4 .控制方程 |
| 3.4.1 .流动及传热基本方程 |
| 3.4.2 .湍流模型 |
| 3.4.3 .边界条件设置 |
| 3.4.4 .方程的离散化和求解 |
| 3.5 .网格无关性验证 |
| 3.6 .本章小结 |
| 第四章 数值模拟结果与流动传热特性分析 |
| 4.1 模拟结果与理论设计结果的对比分析 |
| 4.1.1 速度分析 |
| 4.1.2 温度分析 |
| 4.1.3 压力分析 |
| 4.1.4 误差分析 |
| 4.2 结构参数的优化研究 |
| 4.2.1 优化参数的选择 |
| 4.2.2 换热器性能的评价指标 |
| 4.2.3 翅片间距对流动及传热特性的影响 |
| 4.2.4 翅片高度对流动及传热性能的影响 |
| 4.2.5 管间距对流动及传热特性的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 热管传热性能的实验研究 |
| 5.1 热管的制造 |
| 5.1.1 清洗 |
| 5.1.2 检漏 |
| 5.1.3 抽真空及充填工质 |
| 5.2 实验系统的设计 |
| 5.2.1 实验系统介绍 |
| 5.2.2 实验步骤 |
| 5.3 实验数据处理 |
| 5.4 误差及不确定性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 热管传热性能实验结果与分析 |
| 6.1 沸腾排气法热管的结果分析 |
| 6.1.1 启动性能研究 |
| 6.1.2 均温性能研究 |
| 6.1.3 传热性能研究 |
| 6.2 机械真空泵法热管的结果分析 |
| 6.2.1 启动性能研究 |
| 6.2.2 均温性能研究 |
| 6.2.3 传热性能研究 |
| 6.2.4 变功率运行性能研究 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文成果 |
（4）基于烟气余热回收的氟塑料翅片管式换热器换热性能的分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 烟气余热回收利用技术现状 |
| 1.2.2 氟塑料翅片管换热器研究现状及发展趋势 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 翅片管换热器的传热计算 |
| 2.1 氟塑料翅片管换热器参数 |
| 2.2 翅片管换热器的基本传热方程 |
| 2.2.1 传热方程 |
| 2.2.2 热平衡方程式 |
| 2.3 翅片管换热器的基本理论计算 |
| 2.3.1 翅片管换热器的传热系数计算 |
| 2.3.2 翅片管换热器的换热量计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 氟塑料翅片管换热器的应用工况测试与分析 |
| 3.1 氟塑料翅片管换热器主要结构参数 |
| 3.2 氟塑料翅片管换热器运行工况测试 |
| 3.2.1 工况测试内容 |
| 3.2.2 工况测试条件及试验仪器 |
| 3.3 实验测试数据的处理与分析 |
| 3.3.1 实验测试数据处理方法 |
| 3.3.2 实验测试数据误差分析 |
| 3.3.3 实验数据及换热计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 氟塑料翅片管换热器流场的数值模拟 |
| 4.1 软件介绍 |
| 4.1.1 前期处理工作 |
| 4.1.2 常用的湍流模型简介 |
| 4.1.3 常用的离散化求解方法 |
| 4.2 流体流动的控制方程 |
| 4.3 模型的建立 |
| 4.3.1 几何模型 |
| 4.3.2 网格划分 |
| 4.3.3 边界定义 |
| 4.3.4 利用fluent求解 |
| 4.4 模型实验验证 |
| 4.5 数值模拟结果分析 |
| 4.5.1 流场速度分布 |
| 4.5.2 流场温度分布 |
| 4.5.3 流场压力分布 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 不同参数条件下氟塑料翅片管换热器的换热性能 |
| 5.1 强化换热理论 |
| 5.2 制定优化方案 |
| 5.3 数值模拟结果及分析 |
| 5.3.1 流场在不同烟气进口速度下的温度分布 |
| 5.3.2 流场在不同烟气进口速度下的压力分布 |
| 5.3.3 流场在不同翅片高度下温度的分布 |
| 5.3.4 流场在不同翅片间距下温度的分布 |
| 5.4 不同参数条件下的换热效果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）干/湿工况翅片管束表面蒸发空冷热质传递机理与计算方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 空冷结构及热交换方式 |
| 1.2.1 干式空冷热交换 |
| 1.2.2 湿式空冷热交换 |
| 1.2.3 干湿联合空冷热交换 |
| 1.3 空冷热交换元件—外扩展翅片管 |
| 1.4 空冷国内外研究进展 |
| 1.4.1 干工况翅片管束空冷研究现状 |
| 1.4.2 表面蒸发空冷研究现状 |
| 1.4.3 干/湿工况下空冷数值模拟研究现状 |
| 1.5 研究现状总结 |
| 1.6 研究内容 |
| 第2章 干/湿工况下翅片管束蒸发空冷热质传递模型理论计算方法 |
| 2.1 干工况翅片空冷理论分析 |
| 2.2 干工况翅片热传递效率 |
| 2.3 基于传热增强比的干工况变翅片结构参数传热分析 |
| 2.4 湿工况翅片蒸发空冷理论分析 |
| 2.5 湿工况翅片蒸发冷热质传递模型理论计算 |
| 2.5.1 湿工况翅片微元蒸发冷传热传质模型 |
| 2.5.2 湿工况翅片微元蒸发冷传热传质理论计算 |
| 2.6 干工况翅片微元传热理论计算 |
| 2.7 小结 |
| 第3章 干工况翅片管束空冷换热及阻力特性实验研究 |
| 3.1 实验装置 |
| 3.2 实验数据处理 |
| 3.3 实验结果分析 |
| 3.3.1 翅片管束热交换量及传热温差 |
| 3.3.2 翅片管干空冷换热节水可行性分析 |
| 3.3.3 干式翅片空冷热传递关联式 |
| 3.3.4 干式翅片空冷压降关联式 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 翅片管束干式空冷数值模拟研究 |
| 4.1 物理模型建立 |
| 4.2 理论基础 |
| 4.3 网格无关性检验 |
| 4.4 翅片管干空冷数值模拟机理分析 |
| 4.4.1 翅片管束干式空冷流场分布 |
| 4.4.2 翅片管束干式空冷尾流影响 |
| 4.4.3 翅片管束干式空冷翅间温度场 |
| 4.4.4 翅片不同位置温度场 |
| 4.4.5 不同管排翅片温度场 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 翅片表面蒸发冷热质传递及阻力特性实验研究 |
| 5.1 表面蒸发冷实验装置 |
| 5.2 翅片管表面蒸发冷热质传递模型 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.3.1 液膜成膜对热工艺影响 |
| 5.3.2 相对湿度对表面蒸发冷影响 |
| 5.3.3 翅片管束热质传递特性关联式 |
| 5.3.4 翅片管束表面蒸发冷压降关联式 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 翅片管束表面蒸发冷热质传递数值计算研究 |
| 6.1 传热的有限差分方程计算 |
| 6.1.1 稳态问题的有限差分方程建立—偏微分方程替代法 |
| 6.1.2 稳态问题的有限差分方程建立-能量平衡法 |
| 6.2 翅片管束表面蒸发冷有限差分方程的建立 |
| 6.3 数值解结果分析 |
| 6.3.1 刘易斯因子分析 |
| 6.3.2 水膜温度分布 |
| 6.3.3 空气温度及焓值分布 |
| 6.3.4 对数温差及热量交换分析 |
| 6.3.5 翅片管束表面蒸发冷(?)分析 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 多翅片管表面蒸发冷热质传递及压降特性数值模拟研究 |
| 7.1 实验设备与物理模型 |
| 7.2 理论与数值计算模型 |
| 7.2.1 数学模型 |
| 7.2.2 翅片管束表面蒸发冷数值模拟模型 |
| 7.3 模拟结果与讨论 |
| 7.3.1 模型验证 |
| 7.3.2 迎面风速对翅片表面蒸发冷影响 |
| 7.3.3 迎面风速对翅片表面传质影响 |
| 7.3.4 喷淋强度对翅片表面蒸发冷影响 |
| 7.3.5 喷淋强度对翅片表面传质影响 |
| 7.3.6 管排对翅片表面蒸发冷热质传递影响 |
| 7.3.7 翅片间距对表面蒸发冷影响 |
| 7.4 小绪 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间获得的学术成果 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 附录3 |
（6）翅片管换热器的结构优化和试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究状况 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 翅片管换热器及理论计算 |
| 2.1 换热器的介绍 |
| 2.2 翅片管换热器 |
| 2.3 固体电蓄热介绍及换热效率计算 |
| 2.3.1 换热系统 |
| 2.3.2 换热效率的计算 |
| 2.4 翅片温度场计算 |
| 2.4.1 传热学理论及热力学定律 |
| 2.4.2 温度场分布推导 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 固体电蓄热试验系统 |
| 3.1 固体蓄热机组供暖原理 |
| 3.2 固体蓄热机组的组成及安装 |
| 3.3 运行数据收集 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 翅片管换热器数值模拟 |
| 4.1 仿真应用工具 |
| 4.2 翅片管换热器数值模拟 |
| 4.2.1 结构简化 |
| 4.2.2 网格划分 |
| 4.2.3 边界条件 |
| 4.2.4 求解计算 |
| 4.2.5 实验数据与仿真结果对比 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 翅片结构的正交优化 |
| 5.1 正交法设计介绍 |
| 5.2 正交方案 |
| 5.3 优化后的模拟计算 |
| 5.3.1 物理模型 |
| 5.3.2 网格划分 |
| 5.3.3 边界条件 |
| 5.3.4 求解计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（7）乙烯装置节能优化及空气预热器设计与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 本文研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 中国石油近年来的节能优化措施 |
| 1.3.1 原料优化 |
| 1.3.2 长周期运行 |
| 1.3.3 节能措施 |
| 1.3.4 技改措施 |
| 1.3.5 安全环保 |
| 1.3.6 智能化信息化建设 |
| 2 抚顺80万吨/年乙烯装置节能优化改造项目简介 |
| 2.1 乙烯生产装置工艺流程简介 |
| 2.1.1 USC裂解炉工艺简介 |
| 2.1.2 裂解炉急冷系统工艺简介 |
| 2.1.3 裂解炉引风机系统 |
| 2.2 工艺设计基础 |
| 2.3 热源选择 |
| 2.4 工艺说明 |
| 2.5 设备对接模式 |
| 2.5.1 本装置特点: |
| 2.5.2 每套设备构成特点 |
| 3 空气预热器设备设计 |
| 3.1 空气预热器的种类及划分 |
| 3.2 换热器计算基本理论 |
| 3.2.1 传热方程式 |
| 3.2.2 热平衡方程式 |
| 3.2.3 对数平均温差的确定 |
| 3.3 翅片式空气预热器的设计计算 |
| 3.3.1 基本参数 |
| 3.3.2 翅片管基本参数 |
| 3.3.3 冷热流体基本参数 |
| 3.3.4 热力学计算 |
| 3.3.5 有效平均温差 |
| 3.3.6 空气侧传热系数 |
| 3.3.7 急冷水侧换热系数 |
| 3.3.8 总传热系数 |
| 3.3.9 传热面积 |
| 3.3.10 空气预热器外形尺寸 |
| 3.3.11 翅片管管壁温度 |
| 3.3.12 重量计算 |
| 3.3.13 设计结果 |
| 3.4 换热器强化传热基本理论 |
| 3.5 空气预热器的腐蚀 |
| 3.6 几种改进的措施 |
| 3.7 空气预热器的漏风 |
| 3.8 空气预热器的性能评估 |
| 4 装置布置与配管 |
| 4.1 管线设计 |
| 4.1.1 管道布置设计一般要求 |
| 4.1.2 阀门的安装要求 |
| 4.1.3 管道布置设计其他要求 |
| 4.2 保温结构分类 |
| 4.2.1 管壳保温结构 |
| 4.2.2 单层微孔硅酸钙瓦+单层毡(岩棉)保温结构 |
| 4.2.3 双层瓦块保温结构 |
| 4.2.4 保温毡结构 |
| 4.3 保温材料选择 |
| 5 工程标定情况 |
| 5.1 DCS系统实际安装标定情况及分析: |
| 5.1.1 1#裂解炉空气预热器标定 |
| 5.1.2 2#裂解炉空气预热器标定 |
| 5.1.3 3#4#裂解炉空气预热器标定 |
| 5.1.4 5#裂解炉空气预热器标定 |
| 5.1.5 6#7#裂解炉空气预热器标定 |
| 5.1.6 8#裂解炉空气预热器标定 |
| 5.2 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）太阳能相变蓄能技术在牧草干燥系统中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 我国能源背景 |
| 1.1.2 牧草产业背景 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 太阳能相变蓄热研究与应用现状 |
| 1.2.1 蓄热技术分类 |
| 1.2.2 相变蓄热技术的研究 |
| 1.2.3 相变蓄热研究 |
| 1.2.4 相变蓄热技术的应用 |
| 1.3 本课题的研究内容 |
| 第二章 相变材料的性能表征和导热油的热物理特性测试 |
| 2.1 相变蓄热材料的筛选原则 |
| 2.2 试验材料与仪器 |
| 2.2.1 试验材料 |
| 2.2.2 试验仪器 |
| 2.3 相变材料的性能表征 |
| 2.3.1 热重试验(TG) |
| 2.3.2 差示扫描量热试验(DSC) |
| 2.3.3 导热系数试验 |
| 2.4 导热油的热物理特性测试 |
| 2.4.1 粘度试验 |
| 2.4.2 比热容试验 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 甘露醇的性能表征和物性 |
| 2.5.2 复合共晶盐材料的结构和物性 |
| 2.5.3 复合赤藻糖醇的结构和物性 |
| 2.5.4 导热油的比热容测量结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 翅片加强管壳式相变传热模型模拟与优化 |
| 3.1 概述 |
| 3.1.1 翅片管的定义 |
| 3.1.2 翅片管的分类 |
| 3.1.3 翅片管传热装置的特点 |
| 3.2 翅片传热装置的物理建模 |
| 3.3 翅片管壳式结构的数学建模 |
| 3.3.1 模拟条件 |
| 3.3.2 建模方程 |
| 3.3.3 湍流模型 |
| 3.4 翅片管传热过程的数值模拟 |
| 3.4.1 建模的网格处理 |
| 3.4.2 材料特性参数及边界条件的设定 |
| 3.4.3 数值模拟运算方法 |
| 3.4.4 求解器的设置 |
| 3.4.5 计算结果分析 |
| 3.5 翅片管边界条件及物理模型的优化 |
| 3.5.1 翅片管边界条件优化 |
| 3.5.2 “个”字型纵向翅片管物理模型优化 |
| 3.5.3 “个”字型纵向翅片管相变材料同步优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 槽式太阳能集热系统试验设计 |
| 4.1 试验系统构建 |
| 4.1.1 系统工作原理 |
| 4.1.2 槽式太阳能聚光集热器 |
| 4.1.3 槽式太阳能集热系统跟踪设备 |
| 4.1.4 油路循环系统 |
| 4.1.5 热风扩散系统 |
| 4.1.6 控制系统 |
| 4.1.7 可移动平板拖车系统 |
| 4.1.8 槽式集热器试验台技术参数及性能 |
| 4.2 试验技术方案 |
| 4.3 辅助设备 |
| 4.3.1 温度传感器 |
| 4.3.2 流量计 |
| 4.3.3 循环泵 |
| 4.3.4 直辐射仪及环境记录仪 |
| 4.3.5 记录仪 |
| 4.3.6 保温油箱及导热油选取 |
| 4.3.7 数据采集箱 |
| 4.4 试验测试方法及结果 |
| 4.4.1 试验测试方法 |
| 4.4.2 试验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 太阳能相变蓄热装置蓄、放热试验 |
| 5.1 多相变材料蓄能结构原理 |
| 5.2 太阳能蓄热装置试验 |
| 5.2.1 太阳能蓄热装置设计 |
| 5.2.2 相变材料甘露醇的固-液相变试验研究 |
| 5.2.3 试验过程与分析 |
| 5.2.4 试验结果 |
| 5.3 复合赤藻糖醇的蓄放热性能分析 |
| 5.3.1 传热温差对温度场的影响分析 |
| 5.3.2 传热温差对蓄热时间的影响 |
| 5.4 多相变蓄热装置蓄、放热性能试验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 太阳能相变蓄热装置数值模拟分析 |
| 6.1 太阳能相变蓄热装置数值分析方法 |
| 6.1.1 相变传热的特点 |
| 6.1.2 相变传热问题的求解方法概述 |
| 6.1.3 CFD技术在相变传热数值计算中的应用 |
| 6.1.4 物理模型的建立 |
| 6.1.5 数学模型的建立 |
| 6.1.6 参数的设置 |
| 6.1.7 图形后处理 |
| 6.2 太阳能蓄热装置的数值模拟分析 |
| 6.2.1 相变过程液相率的模拟分析 |
| 6.2.2 模拟方法的可靠性验证 |
| 6.2.3 多相变蓄热装置优化 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 太阳能相变蓄热装置在牧草干燥系统中的应用研究 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 太阳能牧草干燥系统前景分析 |
| 7.3 昼夜交替型太阳能牧草干燥试验台 |
| 7.3.1 昼夜交替型太阳能牧草干燥试验台搭建 |
| 7.3.2 总体控制结构 |
| 7.3.3 昼夜交替型太阳能牧草干燥试验台测控软件的编写 |
| 7.4 牧草干燥特性试验研究 |
| 7.4.1 试验设计 |
| 7.4.2 试验结果及讨论 |
| 7.4.3 牧草干燥试验和相变蓄热装置放热试验的优化 |
| 7.5 三种材料对应的蓄热装置对比试验 |
| 7.5.1 相变蓄热装置蓄、放热性能对比 |
| 7.5.2 三种材料对应的蓄热系统损失对比 |
| 7.6 下一步研究计划 |
| 7.7 本章小结 |
| 第八章 结论 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 本文的主要创新点 |
| 8.3 对进一步研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（9）热管流化床换热器传热性能的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 引言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 流化催化裂化装置中的取热器 |
| 1.1.1 催化裂化取热器的发展 |
| 1.1.2 催化裂化外取热器 |
| 1.1.3 外取热器内换热管的形式 |
| 1.2 气固流化床内床层与浸埋表面间传热特性的研究 |
| 1.2.1 研究进展 |
| 1.2.2 传热的构成因素 |
| 1.2.3 传热的主要影响因素 |
| 1.3 热管传热技术 |
| 1.3.1 热管的原理与特性 |
| 1.3.2 重力式热管传热性能的影响因素 |
| 1.3.3 热管在床层传热中的研究与应用 |
| 1.4 本课题的提出与研究目的 |
| 第2章 实验内容、装置与测试方法 |
| 2.1 实验研究内容 |
| 2.2 实验装置与流程 |
| 2.2.1 装置介绍 |
| 2.2.2 实验流程 |
| 2.3 实验介质及操作条件 |
| 2.3.1 实验介质 |
| 2.3.2 实验操作条件 |
| 2.4 实验测量方法 |
| 2.4.1 测量系统和测点布置 |
| 2.4.2 热态床层内表观气速的测量方法 |
| 2.4.3 密相传热系数的测量方法 |
| 2.4.4 测量准确性的验证 |
| 2.5 实验流化床的设计 |
| 2.5.1 床径Dt的确定 |
| 2.5.2 床层流化高度Hf的确定 |
| 2.5.3 扩大(自由沉降)段直径 |
| 2.5.4 流化床高度和TDH |
| 2.6 实验热管的设计 |
| 2.6.1 工质的选择 |
| 2.6.2 尺寸与传热极限 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 热管在流化床内的启动特性规律 |
| 3.1 热管的启动温度规律 |
| 3.1.1 启动温度的测量方法 |
| 3.1.2 表观气速的影响 |
| 3.1.3 静床高度的影响 |
| 3.1.4 床内介质类型的影响 |
| 3.2 热管的启动最小传热量规律 |
| 3.2.1 启动最小传热量的测量方法 |
| 3.2.2 启动最小传热量的影响因素 |
| 3.3 热管的启动时间和启动温差 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 热管在FCC催化剂床层内的传热特性 |
| 4.1 热管与空气传热的空白实验研究 |
| 4.1.1 蒸发段传热系数变化规律 |
| 4.1.2 冷凝段传热系数变化规律 |
| 4.2 操作条件对FCC催化剂床层密度的影响 |
| 4.3 热管外壁温分布的影响因素 |
| 4.3.1 操作条件对壁温分布的影响 |
| 4.3.2 传热量对壁温分布的影响 |
| 4.4 密相传热系数的变化规律 |
| 4.4.1 表观气速对密相传热系数的影响 |
| 4.4.2 床层温度对密相传热系数的影响 |
| 4.4.3 静床高度对密相传热系数的影响 |
| 4.4.4 总传热量对密相传热系数的影响 |
| 4.5 冷凝段传热系数的变化规律 |
| 4.6 冷却水流量对热管传热能力的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 热管在石英砂床层内的传热特性 |
| 5.1 操作条件对石英砂床层密度的影响 |
| 5.2 热管外壁温分布变化规律 |
| 5.3 床层与热管的传热规律 |
| 5.3.1 操作条件对密相传热系数的影响 |
| 5.3.2 石英砂与FCC催化剂床层传热对比 |
| 5.4 冷凝段的传热规律 |
| 5.5 热管传热量与温度的关系及成因分析 |
| 5.5.1 传热量-热管壁温关系的实验现象 |
| 5.5.2 传热量-床温关系的实验现象 |
| 5.5.3 基于热阻的成因分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 符号说明 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）螺旋周期结构管道超声导波检测模型及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题概述 |
| 1.2 管道超声导波检测技术研究进展与现状 |
| 1.3 论文主要内容的结构安排 |
| 2 螺旋周期结构管道超声导波检测模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 半解析有限元理论 |
| 2.3 管外螺旋周期结构检测模型 |
| 2.4 管内螺旋周期结构检测模型 |
| 2.5 实验验证 |
| 2.6 影响因素分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 螺旋周期结构管道缺陷超声导波检测机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 管外螺旋周期结构缺陷检测机理 |
| 3.3 管内螺旋周期结构缺陷检测机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于管道局部结构特征的信号增强方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 信号增强原理及实验验证 |
| 4.3 方法适用性及影响因素分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 加热炉翅片管纵向模态导波检测传感器研制及应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 链式结构传感器研制 |
| 5.3 现场应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表学术论文目录 |
| 附录2 科研成果 |
四、加热炉用翅片管传热特性的研究（论文参考文献）
- [1]乙烯裂解炉管内强化传热特性研究[D]. 张东昇. 常州大学, 2021(01)
- [2]高温熔盐及熔盐换热器传热特性的实验和模拟研究[D]. 陈玉爽. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2021(01)
- [3]陶瓷窑炉烟气余热回收的热管换热器设计及性能优化研究[D]. 全俊威. 景德镇陶瓷大学, 2021(12)
- [4]基于烟气余热回收的氟塑料翅片管式换热器换热性能的分析[D]. 刘团. 北京交通大学, 2020(03)
- [5]干/湿工况翅片管束表面蒸发空冷热质传递机理与计算方法研究[D]. 张庆. 华东理工大学, 2019(01)
- [6]翅片管换热器的结构优化和试验研究[D]. 魏德亮. 沈阳工业大学, 2019(08)
- [7]乙烯装置节能优化及空气预热器设计与应用[D]. 张舒. 辽宁石油化工大学, 2019(06)
- [8]太阳能相变蓄能技术在牧草干燥系统中的应用[D]. 钱旺. 中国农业机械化科学研究院, 2018(01)
- [9]热管流化床换热器传热性能的实验研究[D]. 林圣尧. 中国石油大学(北京), 2018(01)
- [10]螺旋周期结构管道超声导波检测模型及应用[D]. 从明. 华中科技大学, 2018(05)