【摘要】：

　　板式换热器具有传热系数高、易清洗、热损失小、不易结垢等显著优点,但流动阻力相对较大,流量分配不均匀等问题也影响其综合性能的进一步提高。因此,国内外学者对板式换热器进行了广泛探索,也取得一定进展。然而,复合流道板式换热器作为一种较新型且重要的换热设备,学者目前研究相对较少。同时,之前板式换热器流动状态的实验研究多为定性观察与分析,误差较大,不能准确得到速度、涡量等流动参数,降低了实验结果的可靠性与**性。板式换热器的流道较为狭窄,这也限制了接触式测量的可行性,为其进一步研究增加了难度。在前人研究的基础上,为解决以上问题,本文采用PIV技术对复合流道板式换热器进行了实验研究,并在LES模型下进行了数值计算,将两者进行对比。主要工作和结论如下:(1)实施复合流道板式换热器XY截面的PIV实验,设计并组建循环水路系统和二维PIV测试系统,制作波纹倾角为25°和55°的复合流道单流道的有机板实验模型,采集截面上4个换热区域、3个流量的图像,计算得到约组流动参数,在Tecplot软件中绘制出流线、速度云图等,发现了该截面存在的偏流现象、流动状态、换热效果的规律。(2)实施复合流道板式换热器XZ截面的PIV实验,设计并组建循环水路系统和二维PIV测试系统,制作波纹倾角为25°和55°的复合流道单流道的超白玻璃实验模型,采集截面上4个换热区域的图像,计算得到约组流动参数,在Tecplot软件中绘制出流线、速度云图等,分析并获得该截面的流动规律与换热特性。(3)实施复合流道板式换热器的流场可视化实验,设计实验系统,制作模型,组建实验各个部件,在稳定状态下注射示踪剂并记录流场照片,发现了流场整体的偏流规律、交融状态以及速度分布等特点。(4)完成复合流道板式换热器中的单流道模拟计算,构建与实验模型尺寸、结构一致的几何模型,划分网格、设置边界条件,采用LES方法计算理论流速0. 5m/s情况下整体的流动参数,并与之前的实验结果进行了对比,得到了验证。

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