有機工質(zhì)蒸發(fā)器數(shù)值模擬與實驗研究.pdf

1、有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)通過低沸點有機工質(zhì)回收利用余熱余能，是有效的低溫余熱余能的再利用技術(shù)。蒸發(fā)器作為系統(tǒng)中的重要換熱設(shè)備，其流動傳熱效率影響著整個系統(tǒng)的效率，本文采用數(shù)值模擬和實驗研究的方法對板式蒸發(fā)器的流動傳熱性能進行了研究，主要內(nèi)容如下：
　　1、運用Aspen EDR換熱器設(shè)計模擬軟件，對有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)常用的滿液式、降膜式和板式蒸發(fā)器進行結(jié)構(gòu)和性能分析。在相同工況參數(shù)下，對比三種蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)尺寸、造價和綜合傳熱因子，結(jié)果表明板

2、式蒸發(fā)器最適用于有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)。
　　2、采用計算流體軟件Fluent研究了人字形波紋板片幾何尺寸對有機工質(zhì)板式蒸發(fā)器流動傳熱性能的影響，建立板式蒸發(fā)器單流道模型，采用單因子變量法分別改變波紋傾角β，波紋高度H，波紋間距λ，分析研究了流體的流型、傳熱系數(shù)、含氣率和壓降的變化。綜合分析了不同模型下流體的努塞爾數(shù)、阻力系數(shù)以及綜合傳熱因子，結(jié)果表明，波紋傾角β=70°，波紋高度H=3.3mm，波紋間距λ=13.2mm時各模型的綜合傳

3、熱因子最大，傳熱性能最好。
　　3、利用Aspen EDR軟件對有機工質(zhì)板式蒸發(fā)器進行了整體模擬，更全面的分析了波紋板片的波紋傾角、波紋高度對性能的影響，分析了板式蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)、壓降、含氣率的變化規(guī)律，其結(jié)果與fluent模擬結(jié)果一致。同時模擬了本實驗系統(tǒng)所用蒸發(fā)器在不同工況下的性能，分析了熱源溫度、工質(zhì)流量、工質(zhì)進口溫度對蒸發(fā)器性能的影響，可得該蒸發(fā)器的最佳工況為：熱源溫度125℃，工質(zhì)流量0.15kg~0.2kg/s，工質(zhì)