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    熔鹽翅片管換熱器設計與動態特性分析+EES程序

    時間:2018-04-25 21:49來源:畢業論文
    利用AutoCAD、SolidWorks繪制換熱器的二維三維圖形。在換熱器機械設計時,由于熔鹽的高溫以及腐蝕性,材料的耐熱性、耐腐蝕性是必須考慮的問題。最后出于設備運行穩定方面的考慮

    摘要熔鹽作為高溫相變儲熱材料,工作溫度高,傳熱性能良好,在聚光太陽能熱發電、化工領域的應用日益廣泛。本文設計了一臺5KW熱負荷的熔鹽翅片管換熱器,以二元硝酸鹽作為熱介質、空氣作為冷卻介質,具體介紹熱設計計算過程和機械設計過程,并利用AutoCAD、SolidWorks繪制換熱器的二維三維圖形。在換熱器機械設計時,由于熔鹽的高溫以及腐蝕性,材料的耐熱性、耐腐蝕性是必須考慮的問題。最后出于設備運行穩定方面的考慮,分析了當熔鹽入口溫度發生30℃的階躍變化時空氣出口溫度的動態響應。21846
    關鍵詞  翅片管換熱器  熔鹽  高溫  動態特性 
    畢業設計說明書(論文)外文摘要
    Title   Molten salt finned-tube heat exchanger design and
    analysis of dynamic characteristics               
    Abstract
    Molten salt has been widely applied to Concentrating Solar Thermal Power(CSP) and chemical heat-exchange area as high-temperature phase-change heat storage material because of its high operating temperature, good heat transfer performance. This article designs a finned-tube heat exchanger with molten salt as a heat medium and the air as a cooling medium and the heat load is 5KW. The detailed thermal design and calculation process along with mechanical design process are also introduced. The article displays the 2D and 3D graphics of the exchanger with the tool of AutoCAD, SolidWorks. Due to high temperature and causticity of molten salt, the heat resistance and corrosion resistance of material should be considered during the mechanical design of the heat exchanger. Considering the stable operation of the equipment, dynamic analysis of the heat exchanger is necessary. Analysis of the dynamic response of the air outlet temperature when the molten salt inlet temperature is with 30 ℃ step change has been conducted at the end of the paper.

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    Keywords  Finned-tube heat exchanger, molten salt, high-temperature, dynamic characteristics
    目   次
    1  引言1
    1.1  熔鹽換熱背景1
    1.2  本文的主要工作2
    2  熔鹽翅片管換熱器熱設計3
    2.1  熱設計參數3
    2.2  熱設計過程4
    3  熔鹽翅片管換熱器機械設計8
    4  熔鹽翅片管換熱器動態特性10
    4.1  動態特性參數 10
    4.2  動態特性模型10
    4.3  動態特性仿真12
    4.4  仿真結果13
    結論 14
    致謝 15
    參考文獻16
    附錄A:EES程序17
    1  引言
    1.1  熔鹽換熱背景
    早在十九世紀,英國化學家Davy首先從熔融氯化鈉中電解得到金屬鈉[1],之后熔鹽作為電解金屬合金的介質、燃料電池的電解質、有機化學反應的溶劑在電化學領域的應用日益廣泛。而熔鹽作為換熱蓄熱材料的應用是和聚光太陽能熱發電緊密聯系在一起的,1983年建成于美國的MSEE/Cat B試驗電站最早應用熔鹽作為蓄熱傳熱介質,整個系統的蓄熱傳熱都利用熔鹽同一種介質,這使得系統結構極大地簡化。典型的熔鹽傳熱蓄熱系統還有著名的Solar Two試驗電站,Solar Two電站的額定功率為10MW,蓄熱量為114MW,在太陽落山以后整個系統仍可以滿負荷運行三個小時[2]。1999年四月Solar Two試驗電站在完成試驗任務后關閉,之后的Solar Tres試驗電站也使用熔鹽系統,并且對換熱器尺寸、換熱效率以及材料的耐腐蝕性提出更高的要求。
    作為可再生能源的太陽能儲量巨大、清潔無污染,越來越受到人們的重視,但是太陽能隨著季節變遷、晝夜交替,能量供應不穩定。而作為相變儲熱材料,高溫熔鹽具有使用溫度廣泛、穩定性好、熱容量大等優點,能夠有效地解決熱能在時間和功率上的供求不平衡的矛盾。隨著能源日益緊缺和人們環保意識的逐漸增強,為了實現能源合理高效應用,高溫熔鹽相變儲熱材料受到人們的高度重視。 熔鹽翅片管換熱器設計與動態特性分析+EES程序:http://www.kj9998.cn/jixie/20180425/14242.html
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