三葉孔板換熱器周期段長(zhǎng)度界定及殼程性能優(yōu)化研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源問(wèn)題已經(jīng)涉及到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，探索和開發(fā)一種新的可替代能源已迫在眉睫。核能作為一種新興的能源，在經(jīng)濟(jì)收益、可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)等方面，均表現(xiàn)出很大優(yōu)勢(shì)。三葉孔板換熱器是壓水堆核島中主要的換熱設(shè)備，其工作性能將會(huì)直接影響整個(gè)核動(dòng)力裝置的安全及性能。本文對(duì)三葉孔板換熱器在以下幾個(gè)方面開展了研究工作:
　　(1)依據(jù)有關(guān)三葉孔板換熱器實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃?jiǎn)化后建立相同尺寸的數(shù)值模型，將數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較

2、得出:在研究的工況范圍內(nèi)，數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值吻合良好，能滿足工程需要，說(shuō)明本文采用的模擬方法合理、得到的數(shù)據(jù)可靠，所得結(jié)論為三葉孔板換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了參考。
　　(2)對(duì)三葉孔板換熱器整體模型的殼程進(jìn)行流動(dòng)及傳熱研究:從周期段的定義出發(fā)，分別以速度、壓力梯度及無(wú)因次溫度為研究對(duì)象在不同Re下界定殼程的周期段。在研究范圍中發(fā)現(xiàn):周期段的區(qū)間為375-1275mm，即從第二塊支撐板開始到最后一塊支撐結(jié)束;在相同流量下，殼程流體在

3、支撐板處的流體速度明顯高于其他截面速度。幾何段壓力降隨著殼程Re的增大而隨之增大。
　　(3)從多因素分析的角度，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法基于周期全截面模型對(duì)三葉孔板換熱器殼程進(jìn)行優(yōu)化。分別采用極差分析法和方差分析法進(jìn)行研究;對(duì)于綜合性能系數(shù)α/Δp，因素之間存在交互作用。
　　(4)應(yīng)用SPSS軟件，運(yùn)用最小二乘法原理對(duì)三葉孔支撐板換熱器周期全截面模型進(jìn)行多元線性回歸分析，擬合出了傳熱系數(shù)和壓降的關(guān)聯(lián)式并對(duì)其進(jìn)行了檢驗(yàn)。