毕业设计论文(热能与动力专业)

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热能与动力工程专业毕业设计

热能与动力工程专业毕业设计

热能与动力工程专业毕业设计1. 引言热能与动力工程是工程领域中的一个重要学科,研究能源转换与利用的原理和技术。

随着工业的发展和环保意识的增强,热能与动力工程专业的毕业设计也越来越受到重视。

本文将介绍一种可行的热能与动力工程专业毕业设计方案,以供同学们参考和借鉴。

2. 设计背景热能与动力工程专业的毕业设计旨在培养学生的实际能力和解决工程问题的能力。

在设计方案选择时,应结合实际情况和个人兴趣,确保设计的可行性和可操作性。

3. 毕业设计的目标本次毕业设计的目标是设计一个能够高效利用能源的机械系统,实现能源的转换和利用。

在设计过程中,需要考虑能源的来源和消耗,系统的效率和可靠性。

4. 设计方案本设计方案基于热能与动力工程专业的基本理论和技术,以实际工程问题为切入点,综合运用机械学、热学、流体力学等相关学科的知识与技术,设计一个可行的机械系统。

4.1 系统需求分析在设计之前,需要对系统的要求进行详细的分析。

包括能源的供给与转换、传输和利用的过程,系统的效率和可靠性要求等。

4.2 系统设计与优化根据系统需求分析的结果,进行系统的设计与优化。

包括选择合适的能源转换设备,确定系统的结构和参数,优化系统的效率和可靠性。

4.3 模拟与测试通过对系统的模拟和测试,验证设计方案的可行性和有效性。

根据测试结果,对设计方案进行调整和改进。

4.4 系统性能评估对系统的性能进行评估,包括能源转换效率、系统的可靠性和安全性。

根据评估结果,对设计方案进行总结和改进。

5. 计划与时间安排为了顺利完成毕业设计,需要制定详细的计划和时间安排。

根据设计的复杂程度和个人能力,合理安排时间,确保毕业设计的顺利进行。

6. 结论通过对热能与动力工程专业的毕业设计方案的介绍,可以看出,毕业设计是热能与动力工程专业学生的重要实践环节,对于培养学生的实际能力和解决工程问题的能力有着重要的意义。

设计方案的选择和实施过程中,需要考虑实际问题和个人兴趣,保证设计方案的可行性和可操作性。

毕业设计(论文)-地热能-干热岩发电、集中供暖

毕业设计(论文)-地热能-干热岩发电、集中供暖

成人高等教育毕业设计(论文)题目地热能-干热岩发电、集中供暖专业热能与动力工程班级学生闫涵指导教师2015 年摘要能源是人类社会赖以生存与发展的基础,人类的任何生产与生存活动都离不开能源。

长期以来,石化燃料对世界经济的高速发展有着深远的影响,给人类带来前所未有的繁荣与幸福。

但是,直到最近我们才开始完全认识到人类过度开采和滥用石化资源所带来的灾难和为此所付出的沉重代价,人类所面临的挑战已经很清晰。

近年来,虽然政府对集中供热系统建设的投入逐年上升,但我国集中供热覆盖率仍处于较低水平,目前仅在北方各省的主要城镇建有集中供热系统,且平均覆盖率不到50%。

北方主要城镇的供暖基本为市政集中供暖、天然气供暖等供热方式。

集中供暖方式的热量及供暖范围已远远达不到现阶段居民取暖的需求。

随着节能减排淘汰落后产能政策在全国的推广,地热及干热岩等具有节约燃料和减少环境污染特点的新型能源,在未来将成为我国主要的集中供热方式。

关键词:地热能源;可再生能源;地热发电;集中供暖;干热岩AbstractEnergy is the basis for the survival and development of human society, and human's production and living activities can not be separated from the energy. For a long time, fossil fuels have a profound impact on the rapid development of the world economy, which has brought unprecedented prosperity and happiness to mankind. But, until recently, we have only begun to realize that the human over exploitation and abuse of fossil resources and the heavy cost of human resources, the challenges facing humanity has been very clear. In recent years, although the government has increased the investment in the construction of central heating system, but China's central heating coverage is still at a low level, only in the north of the main cities and towns are built a central heating system, and the average coverage is less than 50%. The heating of the main towns in the north of the city is mainly concentrate d in the heating system, such as central heating, natural gas heating and so on. Central heating mode of heat and heating range is far less than the demand for the residents of the present stage. With the elimination of backward production capacity policy in the country to promote energy-saving emission reduction, geothermal and hot dry rock can save fuel and reduce environmental pollution characteristics of new energy, in the future will become the main heating mode.Keywords: geothermal energy; renewable energy; geothermal power; central heating; hot dry rock目录1. 干热岩的介绍与发展 ........................................ - 1 -.......................................................... - 1 - 2.干热岩发电................................................. - 1 - .......................................................... - 1 - .......................................................... - 1 - .......................................................... - 2 - ...................................................... - 2 -...................................................... - 2 -...................................................... - 2 - .......................................................... - 3 - ...................................................... - 3 -...................................................... - 3 - .................................................... - 3 -.................................................... - 3 -.................................................... - 4 - .............................................................. - 4 - .......................................................... - 4 - .......................................................... - 4 - .......................................................... - 5 - .......................................................... - 5 - .......................................................... - 5 - .............................................................. - 7 - .......................................................... - 7 - .......................................................... - 8 - .......................................................... - 8 - .......................................................... - 8 - .............................................................. - 8 - ........................................................... - 10 - 致谢 .................................................... - 11 - 参考文献................................................... - 12 -1. 干热岩的介绍与发展目前,人们对干热岩还没有统一的定义。

哈工大(函授)热能与动力专业(热动)毕业论文

哈工大(函授)热能与动力专业(热动)毕业论文

摘要大容量锅炉变工况运行研究是一个重要的课题,热力计算是变工况研究的基础。

对于大容量锅炉机组,若采用我国以前的传统计算方法,会出现计算数据和实际运行数据有较大误差的情况。

本文以辐射换热理论为基础,建立了新的大容量锅炉传热模型,并采用了新的热力计算标准对本课题选取的机组进行计算,新的分区段传热模型,将燃烧区域按实际运行时燃烧器的投运方式细分,并将冷灰斗划分为一个独立区城,计算出燃烧器区城的温度分布和沿炉高度方向上的温度分布。

辐射式过热器和屏式过热器的计算新方法更符合实际运行规律。

新传热模型的建立为大容量锅炉变工况运行提供了理论依据。

关键词:锅炉;变工况运行;传热模型AbstractV ariant operation research of the high-capacity boiler is an important subject, and the heat calculation is the foundation of variant wok condition research. If we use old calculation ways to analyze the high-capacity boiler, there will be remarkable inaccuracy between calculation results and real operational data. This paper based the radiant theory establishes a new model of the high-capacity boiler heat transfer . And the new criterion of heat calculation is used to the selected unit. The new fragment model subdivides the combustor zone across the operation and takes the furnace hopper as a independent region.So the temperature along the furnace are obtained. Radiant and platen super heater’s new method are more agree with the practice law. The paper is based on boiler knowledge and heat transfer theory and depends on practical operation data. The analysis on calculation results can provide reference for operation of the high-capacity boiler.Key words boiler variant operation heat transfer model目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 目的和意义 (2)1.3 国内外研究现状 (2)1.3.1 国内研究现状 (2)1.3.2 国外研究现状 (2)1.4 工作内容及安排 (3)第2章锅炉运行特性分析 (4)2.1 煤的特性及其对锅炉工作的影响 (4)2.1.1 煤质对设备的影响 (4)2.1.2 煤质对锅炉燃烧的影响 (5)2.2 燃烧特性分析 (6)2.2.1 煤粉气流稳定着火的影晌因素 (6)2.2.2 燃烧完全影响因素的分析 (6)2.2.3 优化锅炉燃烧,提高运行经济性 (7)2.3 汽温特性分析 (8)2.3.1 过热器和再热器的汽温特性 (8)2.3.2 蒸汽温度调节方法 (9)2.4 本章小结 (10)第3章大容量锅炉传热模型的改进 (11)3.1 现有模型的特点 (11)3.1.1 前苏联锅炉机组热力计算标准的主要特点 (11)3.1.2 误差原因分析 (11)3.2 传热模型的改进 (12)3.2.1 杜-卜炉内换热计算方法(新方法) (12)3.2.2 炉内换热计算标准 (12)3.2.3 屏式过热器传热计算新方法 (13)3.2.4 大屏过热器传热计算新方法 (15)3.3 分区段模型计算 (17)3.3.1 分区段计算的目的 (17)3.3.2 米多尔分区段模型 (17)3.3.3 新分区段模型的建立 (17)3.3.4 燃烧器区域温度的计算 (19)3.5 本章小结 (20)第4章炉膛传热计算 (21)4.1 炉膛传热原理 (21)4.1.1 炉膛传热过程 (21)4.1.2 火焰辐射 (21)4.1.3 炉膛辐射传热公式 (22)4.2 炉膛受热面的辐射特性 (23)4.2.1 角系数 (23)4.2.2 热有效系数 (23)4.2.3 污染系数 (24)4.3 本章小结 (24)第5章 B&WB300MW锅炉热力特性分析 (26)5.1 分区段模型分析应用 (26)5.1.1 计算结果 (26)5.1.2 计算结果分析 (27)5.2 排烟温度及排烟热损失 (28)5.3 炉膛出口烟温特性 (28)5.3.1 概述 (28)5.3.2 影响炉膛出口烟温的因素 (29)5.4 本章小结 (29)致谢 (31)参考文献 (32)第1章绪论1.1 课题背景随着国民经济在国家宏观调控下持续快速发展,我国的电力工业发展迅猛,截至2004 年五月底,全国发电装机容量已经达到四亿零六十万千瓦。

能源与动力工程毕业设计

能源与动力工程毕业设计

能源与动力工程毕业设计能源与动力工程毕业设计随着社会的发展和科技的进步,能源与动力工程在现代社会中扮演着至关重要的角色。

在大多数行业中,能源与动力工程师的职责是确保能源的可持续供应,并提供高效的动力系统。

作为一名能源与动力工程专业的毕业生,毕业设计是一个重要的环节,既是对所学知识的综合应用,也是对未来职业发展的一次实践。

一、选题与背景在选择毕业设计题目时,应该考虑到自己的兴趣和专业方向。

同时,也要关注当前社会的需求和行业的发展趋势。

例如,随着可再生能源的兴起,设计一个基于太阳能或风能的动力系统可能会是一个有前景的选题。

或者,可以选择研究传统能源的利用效率,提出改进方案,以减少能源浪费和环境污染。

二、文献综述在进行毕业设计之前,需要进行文献综述,了解已有的研究成果和技术进展。

通过阅读相关的期刊论文和专业书籍,可以了解到当前领域的最新动态和研究方向。

同时,还可以借鉴前人的经验和方法,为自己的设计提供参考。

三、设计目标与方法在确定了毕业设计的选题后,需要明确设计的目标和方法。

设计目标应该是具体、可衡量的,例如提高能源利用效率、降低动力系统的排放等。

设计方法可以包括理论分析、数值模拟、实验验证等。

根据具体情况,选择合适的方法进行设计和研究。

四、设计过程与结果在进行毕业设计的过程中,需要进行详细的设计计划和实施方案。

设计过程应该包括理论分析、模型建立、参数优化等环节。

通过实施设计方案,可以得到相应的设计结果。

这些结果应该进行详细的分析和评估,以验证设计目标的实现程度。

五、讨论与改进在得到设计结果后,需要对结果进行讨论和评价。

讨论可以包括对设计过程中的假设和限制条件的合理性的分析,对结果的可靠性和实用性的评估等。

同时,也可以提出改进的建议和进一步的研究方向,以完善设计。

六、结论毕业设计的最后一部分是结论。

结论应该总结设计的目标、方法、过程和结果,强调设计的创新点和实用价值。

同时,也可以对设计过程中遇到的问题和困难进行反思,提出自己的感悟和心得。

热能与动力工程设计毕业论文

热能与动力工程设计毕业论文

热能与动力工程设计毕业论文目录目录 (1)1 前言 (1)1.1 概述 (1)1.2 设计内容 (2)1.3 原始资料 (2)2 水轮机总体结构设计 (4)2.1 绘制轴面流道图 (4)2.2座环设计 (5)2.3蜗壳 (7)2.4尾水管 (7)2.5活动导叶及导水机构装置零件 (7)2.5.1 活动导叶翼型 (7)2.5.2 导叶结构系列尺寸和轴颈选择 (9)2.5.3 导叶的密封结构 (10)2.5.4 导叶轴颈密封 (12)2.5.5 导叶端面抗磨板 (13)2.5.6 导叶止推装置 (13)2.5.7 导叶套筒 (14)2.5.8 导叶轴套 (15)2.5.9 导叶臂 (18)2.5.10导水机构装配尺寸 (19)2.5.11导叶传动机构 (21)2.5.12 连接板 (21)2.5.13套筒 (23)2.5.14 叉头销 (23)2.5.15 叉头 (25)2.5.16 连接螺杆 (26)2.5.17 剪断销 (26)2.5.18 分半键 (27)2.5.19 端盖 (29)2.5.20 补偿环 (30)2.6控制环 (31)2.6.1 控制环尺寸(总体) (32)2.6.2 控制环(大耳环处) (33)2.6.3 控制环(小耳环处) (33)3主轴及其附属部分 (34)3.1 主轴结构设计 (34)3.1.1 连轴螺栓 (36)3.1.2 水导轴承 (39)3.1.3 主轴密封 (42)3.2操作油管 (44)3.3转轮部分 (44)3.3.1 叶片 (45)3.3.2 转轮体 (45)3.3.3无操作架转桨机构 (46)3.3.4 叶片密封装置 (47)3.4底环 (47)3.5顶盖和支持盖 (48)3.6真空破坏阀 (49)4导水机构传动系统总设计 (50)4.1 确定导叶开度 (50)5 总结 (49)致谢 (49)参考文献 (53)21 前言1.1 概述我国资源绝对数量较大,而人均能源相对不足。

热能与动力工程窑炉设计毕业论文

热能与动力工程窑炉设计毕业论文

华北电力大学毕业设计(论文)题目天然气辊道窑设计专业班级学生姓名指导教师继续教育学院年月日摘要本文为天然气辊道窑设计。

通过对原始数据的分析和计算,为了对其他数据整体更好的把握,设定为三块砖并排行进的走砖方式。

窑炉总长64.32米,有效宽是2.3米,烧成温度是1210℃。

采用天然气作为燃料,燃烧器采用高速脉冲烧嘴,外加套管代替烧嘴砖的方式,可有效的提高燃烧质量。

事故处理孔的布置相对密集,相对交错布置。

排烟口和抽热风口分别设置在辊上下,且在这些区段的前后设有挡墙和挡板,有效加强内部气体滞留时间,提高冷热交换效果。

窑体多使用轻质材料,在保证窑外生产管理环境的前提下减少窑墙厚度,加强保温效果;燃烧器分布较广,在预热带中前段基本只有辊下才有烧嘴,有利于节省燃料,调节温差,使制品烧成质量极好;缓冷段设置较长,有利于控制产品缺陷;每两节就有一对测温孔,测温管分别从窑顶和侧面伸入,侧面的测温孔相错布置,有利于全面获取窑炉内部相对较接近的温度数据。

为了方便砌筑工作,在设计中我将砌筑考虑在内,在高度方向上尽可能不砍砖,且计算中已经将单砖和泥浆厚度带入到设计中。

本设计将在缓冷抽出的热风部分用于助燃,加强了燃烧和预热效果,且其余废热和预热带抽烟段抽出热烟用于干燥及生活用水,能很好的节能减排。

我设计的辊道窑,窑体趋向轻小型化,设计可能相对保守,但都求实用。

全窑采用气密性良好的布置,尽可能隔绝窑内外环境,倡导洁净生产,优化工作环境。

关键词:快速烧成、辊道窑、保温、节能AbstractI design task as " an annual output of 800,000 square meters of natural gas roller kiln "After the analysis of raw data and calculations, in the grasp of the overall consideration of other data, I set three brick brick walk way to move side by side.Total length of 64.32 m the furnace, the effective width is 2.3 meters, the firing temperature is 1210 ℃. Using natural gas as fuel, high-speed pulse burner burner, plus a brick burner casing instead of the way, can effectively improve the combustion quality.Accident relatively dense arrangement of holes, relatively staggered layout.Exhaust port and pump hot air up and down in the roll were set, and in these sections before and after the retaining wall and the baffle has effectively strengthen the internal gas retention time, improve the exchange of hot and cold effect.Kiln to use more lightweight materials, guarantee the production and management of the environment outside the kiln under the premise of reducing the wall thickness of the kiln to enhance the insulation effect; burner widely distributed in the preheating zone in the front burner only under basic only roll will help save Fuel, adjust the temperature, so that the quality of products, excellent firing; slow cooling section to set a longer conducive to control of product defects; every two holes have a pair of temperature, temperature control, respectively, stretching from the furnace top and side, the side Temperature with the wrong hole layout is conducive to relatively close to full access to the internal furnace temperature data. In order to facilitate the work of masonry, masonry in the design, I will take into account the height of cut as much as possible the direction of brick, and the calculation has a single thickness of brick and mud into the design. This design will be out of the hot air part of the slow cooling for combustion, enhanced combustion and preheating, and the remaining waste heat and preheat with hot smoke smoking section out of water for the dry and can be a good energy saving and emission reduction. I designed the roller kiln, my kiln tends to light and small, design may be relatively conservative, but they find useful. All kiln with good air tight layout, cut off from the kiln internal and external environment as much as possible, promote cleaner production, optimize the working environment.Keywords: quick firing, roller kiln, insulation, energy saving目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)前言 (5)1 设计任务书及原始资料 (6)2 窑体尺寸的确定 (7)2.1 进窑砖坯尺寸 (7)2.2 排砖方法、内宽及内高的确定 (8)2.2.1 排砖方法及内宽 (8)2.2.2内高82.3 烧成制度的确定 (8)2.4 窑长及各带长 (9)2.4.1窑长92.4.2各带长103 工作系统的确定 (10)3.1 排烟系统 (10)3.2 燃烧系统 (11)3.2.1 烧嘴的设置 (11)3.3 冷却系统 (11)3.3.1急冷通风系统 (11)3.3.2缓冷通风系统123.3.3快冷通风系统 (12)3.4 窑体附属结构 (12)3.4.1 事故处理孔 (12)3.4.2测温孔133.4.3观火孔133.4.4膨胀缝 (13)3.4.5挡墙、挡板 (13)4窑体材料确定 (14)4.1窑体材料确定原则 (14)4.2窑体材料厚度的确定原则 (14)4.3全窑体所用材料及厚度列表 (15)5燃料燃烧计算 (15)5.1空气量 (15)5.2.烟气量 (16)5.3.燃烧温度 (16)6物料平衡计算 (16)6.1相关物料质量计算 (16)7预热带烧成带热平衡计算 (17)7.1热平衡计算准则 (17)7.2热平衡示意图 (18)7.3热收入项目 (18)7.3.1坯体带入显热1Q (18)7.3.2燃料带入化学热及显热f Q ..................................... 19 7.3.3助燃空气带入显热a Q .. (19)7.3.4预热带漏入空气带入显热b Q (19)7.4热支出项目 (19)7.4.1热制品带出显热2Q ........................................... 19 7.4.2窑体散热Q 3 (20)7.4.3物化反应耗热4Q ............................................. 25 7.4.4烟气带走显热g Q (26)7.4.5其他热损失5Q (26)7.5 热平衡方程 ............................................................. 26 8 冷却带热平衡计算 . (27)8.2热收入项目 (28)8.2.1产品带入显热Q 2 (28)8.2.1冷风带入显热Q 6 (28)8.3 热支出项目 (28)8.3.1产品最终带出的显热Q 7 (28)8.3.4其它热损失Q 10 (34)8.4 热平衡方程 (34)9烧嘴选型 (35)10 传动计算 (36)10.1 传动系统的选择 (36)10.2 传动过程: (37)10.3 辊子材质的选择 (37)10.4 辊距的确定 (37)10.5 辊子传动过程中的联接方式 (38)10.6 辊子转速的选择 (38)11 管道尺寸、阻力计算及风机的选用 (38)11.1排烟风机的管道尺寸、阻力计算 (38)11.1.2 抽烟管道及风机 (38)11.1.3风机的选型 (40)11.2 其他管道及风机 (40)11.2.1天然气输送管径的计算 (40)11.2.2助燃风管的计算 (41)11.2.3冷却带风管计算 (41)11.2.4缓冷抽热风管 (42)11.2.5急冷风管 (42)11.2.6快冷风管 (43)11.2.7其他风机选型 (43)12 材料概算 (44)后记 (48)参考文献 (49)英文文献 (50)前言随着经济不断发展,人民生活水平的不断提高,陶瓷工业在人民生产、生活中都占有重要的地位。

西北工业大学毕业设计论文.doc

西北工业大学毕业设计论文.doc

本科毕业设计论文题 目大气中污染物的测定与分析专业名称 热能与动力工程学生姓名 弓智慧指导教师 陈炳录毕业时间 2010.06毕业 任务书一、题目大气中污染物的测定与分析二、研究主要内容通过本次毕业设计,掌握有关环境检测的基本方法,查阅有关的资料,结合所学的知识,利用各种仪器设备,对废气中污染物的含量进行的分析研究,培养学生综合分析和解决问题的能力。

三、主要技术指标要求完成:1、查找有关的技术资料,了解目前我国废气中污染物的含量的现状,找出降低中废气中污染物含量的方法,提出环境质量改善设想方案。

2、对废气中污染物进行采样及进行实际监测。

3、对监测数据进行处理及分析。

4、撰写毕设论文。

四、进度和要求2009年 19—20 周 外文资料的翻译2010年 1—2 周 继续完成外文资料的翻译,查阅有关资料3—6 周 确定实验方法;购买实验所需试剂,准备开题报告并做好开题报告,完成需在实验室前准备工作7—9 周 配置标准,初步进行标准图的制作10—11 周 继续进行标准图的制作,确保准确12—13 周 对废气采样进行实际监测14—15 周 处理实验结果,进行室内环境质量评价。

16—17 周 撰写毕设论文,准备毕设答辩18 周 答辩设计论文五、主要参考书及参考资料1、蒋展鹏主编《环境工程学》(第二版)北京:高等教育出版社2、国家环境保护科技标准司编《大气环境分析方法标准工作手册》西安:西北工业大学出版社3、谢协忠主编《水分析化学》中国电力出版社4、有关环境监测的资料、文献等。

学生__________ 指导教师___________ 系主任___________摘要通过查阅相关资料,并结合大学中所学知识,利用实验设备对西安市大气中主要的污染物TSP,SO2,和NOx进行采样及实际检测,采样地点设在西安市西北工业大学校园车流量和人流量较大的西门口和车流量及人流量较小的航空楼旁边两个具有代表性的地点,采样时间基本上为每天下午14点到17点之间,连续采样15天,每次采样结束后对污染物进行处理分析和研究,通过计算得到当天污染物的浓度,并对当天的大气环境质量进行评价。

热能与动力工程专业导论论文

热能与动力工程专业导论论文

洁净煤技术包括两个方面,一是直接烧煤洁净技术,二是煤转化为洁净燃料技术。

(1)直接烧煤洁净技术这是在直接烧煤的情况下,需要采用的技术措施:①燃烧前的净化加工技术,主要是洗选、型煤加工和水煤浆技术。

原煤洗选采用筛分、物理选煤、化学选煤和细菌脱硫方法,可以除去或减少灰分、矸古、硫等杂质;型煤加工是把散煤加工成型煤,由于成型时加入石灰固硫剂,可减少二氧化硫排放,减少烟尘,还可节煤;水煤浆是先用优质低灰原煤制成,可以代替石油。

②燃烧中的净化燃烧技术,主要是流化床燃烧技术和先进燃烧器技术。

流化床又叫沸腾床,有泡床和循环床两种,由于燃烧温度低可减少氮氧化物排放量,煤中添加石灰可减少二氧化硫排放量,炉渣可以综合利用,能烧劣质煤,这些都是它的优点;先进燃烧器技术是指改进锅炉、窑炉结构与燃烧技术,减少二氧化硫和氮氧化物的排放技术。

③燃烧后的净化处理技术,主要是消烟除尘和脱硫脱氮技术。

消烟除尘技术很多,静电除尘器效率最高,可达99%以上,电厂一般都采用。

脱硫有干法和湿法两种,干法是用浆状石灰喷雾与烟气中二氧化硫反应,生成干燥颗粒硫酸钙,用集尘器收集;湿法是用石灰水淋洗烟尘,生成浆状亚硫酸排放。

它们脱硫效率可达90%。

(2)煤转化为洁净燃料技术主要有以下四种:①煤的气化技术,有常压气化和加压气化两种,它是在常压或加压条件下,保持一定温度,通过气化剂(空气、氧气和蒸汽)与煤炭反应生成煤气,煤气中主要成分是一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体。

用空气和蒸汽做气化剂,煤气热值低;用氧气做气化剂,煤气热值高。

煤在气化中可脱硫除氮,排去灰渣,因此,煤气就是洁净燃料了。

②煤的液化技术,有间接液化和直接液化两种。

间接液化是先将煤气化,然后再把煤气液化,如煤制甲醇,可替代汽油,我国已有应用。

直接液化是把煤直接转化成液体燃料,比如直接加氢将煤转化成液体燃料,或煤炭与渣油混合成油煤浆反应生成液体燃料,我国已开展研究。

③煤气化联合循环发电技术,先把煤制成煤气,再用燃气轮机发电,排出高温废气烧锅炉,再用蒸汽轮机发电,整个发电效率可达45%。

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太原理工大学毕业设计(论文)任务书第1页第2页第3页平直翅片管传热与阻力特性的数值研究摘要平直翅片管式换热器作为热力系统和制冷空调装备中的一个重要部件,对其换热性能的研究一直是科研人员热衷的课题。

尽管它在结构的紧凑性、传热强度和单位金属消耗量等方面逊于板式或板翅式换热器,但平直翅片管换热器以其能承受高温高压、适应性强、工作可靠、制造简单、生产成本低、选材范围广等优点,仍在能源、化工、石油等行业得到广泛应用。

因而,对其翅片管束通道内的流动与传热问题的研究具有十分重要的意义。

本文针对平直翅片管内的流动特点,主要对以下内容进行研究:简单概述平直翅片管研究的动态及现状,并在对比分析对其进行实验法、分析法及数值方法的优劣的基础上,确定本文采用数值方法,使用GAMBIT软件对不同结构尺寸的平直翅片管建立物理模型,并通过FLUENT6.2软件对其翅片管通道内的流动进行数值模拟,计算Re数与努塞尔数Nu、阻力系数f的关系,分析流动参数Reynolds数、翅片间距、管排数、翅片管管排间距(横向间距和纵向间距)等因素对平直翅片管流动与换热性能的影响,探讨不同结构通道内的流动特征及阻力特性,为工业应用上平直翅片管结构的设计和改进、优化分析提供理论依据。

关键字:数值模拟;平直翅片;层流流动;流动换热Numerical Study on Heat Transfer and Pressure DropCharacteristics of Plain-finned TubeABSTRACTAs plain-finned tube is an important component for thermal systems and refrigeration and air conditioning equipment,the study for its heat transfer performance is always a hot topics for researchers.Although its compact structure,heat transfer efficiency are lower than plate or plate-fin heat exchangers,plain-finned tube heat exchangers have also being widely used in the energy,chemical,oil and other industries for its many advantages which contained withstand high temperature and pressure,adptable widely,reliable,simple manufacturing,low costs and wide selection.Thus,studies for the flow and heat transfer of finned tube bundles are of great significance.Aim at the flow characteristics of plain-finned tube,this paper will study the followings:Simplely overview the study progress and present stuation of plain-finned tube,and on the basis of comparative analysis the goods and bads of three research methods:experimental,analysis and numerical method.we determine use Gambit-software to bilud physical model for different size tube structures,and use Fluent6.2-software to study the flow in the finned tube channel,then calculate the relationship between Re and Nu number,f(resistance cofficient),and analyze Re,fin-pitchnumber of tube rows,row spacing of fin tube(horizontal spacing and vertical spacing),the impact on the plain-finned tube's flow and heat transfer performance,so as to provide a theoretical basis for the disgn,improvement and optimization of plain-finned tude heat exchangers.Key words: numerical simulation;plain-fin;laminar flow;heat transfer目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1课题背景及研究意义 (1)1.2翅片管强化传热的数值解法 (4)1.3平直翅片管换热器的研究进展及成果 (7)1.4本文的主要研究内容 (11)第二章平直翅片管换热流动模型建立与分析 (12)2.1平直翅片管换热与流动特性物理过程的描述 (12)2.2平直翅片管换热器物理模型的建立 (12)2.3平直翅片管数学模型描述与简化假设 (14)第三章基于Fluent平直翅片管数值模拟及CFD简介 (18)3.1常用数值计算方法简介 (18)3.2CFD概述 (20)3.3FLUENT软件概述及GAMBIT简介 (22)3.4平直翅片管基于FLUENT数值模拟 (24)第四章平直翅片管数值计算结果及数据分析 (27)4.1迭代残差图 (27)4.2雷诺数对平直翅片管换热与压降特性的影响 (27)4.3翅片间距对平直翅片管换热与压降特性的影响 (32)4.4管排数对平直翅片管换热与压降特性的影响 (33)4.5管排横向间距对平直翅片管换热与压降特性的影响 (35)4.6管排纵向间距对平直翅片管换热与压降特性的影响 (38)4.7管排方式对平直翅片管换热与压降特性的影响 (40)结论 (43)参考文献 (44)外文原文 (47)中文翻译 (53)第一章绪论1.1课题背景及研究意义1.1.1强化传热技术概述强化传热是上世纪六十年代开始蓬勃兴起的一种改善传热性能的先进技术。

它的任务是促进和适应高热流,以达到用最经济的设备来传输特定的热量,用最有效的冷却来保护高温部件的安全运行,以及用最高效率来实现能源的有效利用。

正因为如此传热强化在工业生产中有着十分广泛的应用,无论在动力、冶金、石油、化工、材料制冷等工程领域,还是航空航天、电子、核能等高技术领域,都不可避免的涉及热量的传递及其强化问题。

而换热器作为一种传热设备成为工业生产中不可缺少的设备[1]。

据统计,在现代石油化工企业中,换热器投资占30%~40%;在制冷机组中,蒸发器和凝结器的重量占机组总重量的30%~40%,动力消耗占总值的20%~30%;在热电厂中,如果将锅炉也视作换热设备,则换热器的投资约占整个电厂总投资的70%左右[2]。

因此,换热设备的合理设计、运转和改进对于整个企业投资、金属耗量、空间以及动力消耗有着重要影响。

近十几年来,世界面临着能源短缺的局面,为缓和能源紧张的状况,世界各国竞相采取节能措施,大力发展节能技术已成为当前工业生产和人民生活中一个重要课题。

采用先进技术,节能降耗,倡导低碳生活和绿色的生存模式,提高能源有效利用率势在必行,正是出于这种目的,许多学者对强化换热技术进行了大量的研究,提高换热器的换热效率来节约能源。

换热设备的合理设计、运转和改进对节省资金、能源和金属是十分重要的,因而强化换热对国民经济发展具有重大意义。

强化传热是实现换热器高效、紧凑换热的主要途径,其基本元件的开发研究一直备受关注,各种行业对强化传热的具体要求各不相同,但归纳起来,强化传热技术总可以达到下列目的[2]:(1) 减少初设计的传热面积和重量;(2) 提高现有换热器的换热能力;(3) 使换热器在较低的温差下工作;(4) 减少换热器的阻力,以减少换热器运行时的动力消耗;(5) 提高换热器的换热器能力,同时使得增加的阻力不至于太大。

其中,方法(5)是一种崭新的强化换热的方法,由于很多传统强化换热的方法会明显带来流动阻力的大幅增加,而很多时候阻力增加的代价是大于换热增加带来的效益的,出现这种情况就会得不偿失了。

方法(5)追求的目的是能够在换热系数和流动阻力这两者之间做一个较好的权衡,起到减阻强化传热的效果[3]。

不同的强化传热技术可满足不同的要求,如减少初次传热面积以减小换热器的体积和重量,或提高换热器的换热能力,或增大换热温差,或减少换热器的动力消耗。

这几个目的不可能同时满足,因为它们是相互制约的,在选择某一种强化技术前,必须先根据其具体任务,对设备体积、重量、投资及操作费用进行综合平衡[4]。

现在,对传统换热器设备强化换热研究主要集中在三大方向上[1]:一是开发新的换热器品种,如板式、螺旋板式、振动盘管式、板翅式等等,这些换热器设计思想都是尽可能地提高换热效率;二是对传统的管壳式换热器采取强化措施。

具体说来,就是用各种异型管取代原来的光管,现在较常用的有螺旋横纹(螺纹管)、横槽纹管、波纹管、内翅管及管内插入强化物质;三是换热设备的强化与用能系统的优化组合,就是说按照能量的品味逐级利用,使用能的流程处于最合理的搭配,降低能耗实现全系统的节能。

无论是在壁面增加粗糙表面还是利用插入物来强化传热技术,虽然传热效果有了很大的改进,但这些方法有许多缺点,例如换热管的加工制作工艺过于复杂,增加金属消耗量从而增加换热器重量,又易于造成管子堵塞,换热能力增强的同时,阻力也相对增大许多,从而造成运行成本的提高等。

因此,它们在强化效果、加工造价、流道通畅、使用寿命、流动阻力等方面上都有待改进,尤其在上述诸性能的综合性能上参差不齐,需要探索更合理的方式[5]。

1.1.2翅片管换热器强化传热技术在强化传热方法研究中,换热器气体侧的传热热阻是提高换热器传热效果的主要障碍。

对流换热强化技术在气体侧的应用要综合考虑许多因素:首先要确定流体的流态,即层流或湍流。

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