自转式转子强化传热实验与安全性研究
能源是人类生存和发展的原动力，在能源的利用过程中，80％以上的能量转换过程都是通过传热过程或者换热器换热来实现的，但是，就目前的国情来看，我国人均资源占有率及能源利用效率均明显低于其他发达国家。因此，节能和能源的高效利用仍然是我国当前的主要任务，而换热器作为能量转换过程中的一个关键设备，提高其换热效率是各项任务中的重中之重。
本文首先对换热器强化传热机理进行了阐述，从理论上探究强化传热的技术的根本所在;其次，又介绍了现有的管程强化传热技术，分析其优缺点，从中得到借鉴。在此基础上，设计搭建了强化传热综合性能实验台，并利用此实验台针对不同结构、不同参数的转子进行了一系列实验研究，分析其传热特性以及阻力特性，与光管以及不同结构参数转子进行比较，采用工程中广泛应用的PEC评价标准对转子的综合性能进行评估，分析了转子结构参数的改变对强化传热综合效果的影响，以寻求最适合于工业应用的转子结构形式。从转子自身结构角度以及使用过程中出现的问题角度出发，分析了转子的安全性能及使用寿命。同时，对转子在换热管内的不同安装形式进行了实验分析。此外，本文还提出了一种新的转子连接方式，意在提高转子在使用过程中的安全性。
本文还利用自行设计搭建的可视化实验平台对转子进行了扰流实验，直观地证明转子对管内流体的扰动作用的存在。最后，通过转速测定实验得出了转子的起转流速。
管壳式换热器;传热特性;阻力特性;综合性能;自转式转子;安全性
北京化工大学
硕士
安全技术及工程
关昌峰
2012
中文
TK172
133
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）