基于顆粒簾的換熱器基礎(chǔ)研究.pdf

1、在目前我國煙氣余熱高效利用的技術(shù)背景下，本課題以氣固兩相快速熱平衡為理論基礎(chǔ)，提出了一種全新的顆粒簾換熱器概念以及基于顆粒簾換熱單元的空氣預(yù)熱器模型，對換熱器內(nèi)氣固兩相流動特性與換熱特性進行理論研究與數(shù)值計算分析，并以實際工程應(yīng)用為背景提出換熱器運用于鍋爐尾部煙道受熱面的多種設(shè)計方案，經(jīng)過綜合分析比較，選出最佳設(shè)計方案，并對顆粒簾換熱器的顆粒質(zhì)量流量控制及氣固兩相均流控制、顆粒收集及傳送等關(guān)鍵技術(shù)進行研究。
　　 首先，總結(jié)了國

2、內(nèi)外氣固兩相換熱機理及研究結(jié)果，提出了顆粒簾換熱單元的模型，介紹換熱單元的基本結(jié)構(gòu)原理以及多個換熱單元組成的顆粒簾換熱器工作原理以及結(jié)構(gòu)特點，并對其換熱特性與現(xiàn)有管殼式換熱器進行比較。
　　 其次，對顆粒簾換熱單元內(nèi)氣固兩相流動進行數(shù)值模擬工作。分析了基本控制方程、湍流模型、歐拉多相流模型、離散相模型的基礎(chǔ)理論，通過文獻分析與已有實驗數(shù)據(jù)參考選擇出適合本研究的模型方程。根據(jù)所選模型計算分析得到換熱單元內(nèi)不同顆粒簾厚度與氣體入口速

3、度條件下的顆粒簾下落形狀與顆粒軌跡曲線圖，并將部分模擬結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)比較，驗證模型的可行性。
　　 對顆粒簾換熱單元內(nèi)，垂直穿過水平氣流的固體顆粒簾建立微元熱平衡方程式，并通過實驗數(shù)據(jù)對該換熱模型進行校驗。通過該模型得出的計算公式對顆粒簾換熱單元工質(zhì)出口溫度特性進行研究，分析各初始參數(shù)對顆粒簾換熱單元工質(zhì)出口溫度的影響。建立由多級顆粒簾換熱單元組成的顆粒簾換熱器換熱工質(zhì)溫度計算模型，并對各入口初始參數(shù)影響顆粒簾換熱器換熱特性情況