论文摘要
散热器加装装饰罩是一种比较典型的作法,而加装装饰罩对散热器散热量的影响很大,装饰罩结构形式及尺寸是影响散热器散热量和室内空气流动分布的关键因素。本文以四柱散热器的外罩为研究对象,通过实验测试及数值模拟研究不同罩体形式对散热器散热量的影响。本文主要工作如下:本文对散热器传热过程、传热模型及装饰罩对散热器传热性能的影响进行了理论分析,确定了安装装饰罩下散热器传热物理及数学模型。应用FLUENT软件对散热器在明装及安装四种常见装饰罩下供暖房间的温度场和速度场进行了数值模拟,计算出散热器的散热量。计算结果表明:模拟计算的四种装饰罩中,百叶窗式装饰罩Ⅱ对散热器散热量的影响最小,隔栅型装饰罩对散热器散热量的影响最大,两种情况下散热器散热量相差近15%。实验测试了四种装饰罩对散热器散热量的影响。设计了四种常见的装饰罩,利用散热器热工性能实验台,实验测试了不同装饰罩下散热器散热量。利用实验数据拟合得到了明装及安装四种常见装饰罩下散热器散热量的计算公式,并绘制出散热器散热性能曲线。实验结果表明:测试工况下,百叶窗装饰罩Ⅱ下散热器性能曲线偏离明装性能曲线程度最小,对散热量的影响也最小,而隔栅型装饰罩对散热量的影响最大,直接验证了数值模拟结果的准确性。分析了装饰罩结构形式及参数对散热器散热量的影响。百叶窗式装饰罩叶片与竖直方向倾斜角度为45°时,对散热器散热量的影响最小。重点分析了罩体上部开孔率对散热器散热量的影响,分析表明罩体上部开孔率应保持在75%左右更有利于散热器散热。探讨了在散热器供暖房间散热器装饰罩设计制作中有待改进的方面,为室内供暖设计提供了一定的参考。
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摘要ABSTRACT创新点摘要绪论1.课题研究背景和目的意义2.文献综述3.本文研究内容及研究方法第一章 散热器传热过程理论分析1.1 散热器传热过程简析1.1.1 换热过程及强化换热途径1.1.2 散热器表面对流换热系数的分析1.1.3 散热器表面辐射换热系数的分析1.2 装饰罩对散热器传热过程影响分析1.3 罩体结构设计特点1.4 本章小结第二章 数值计算基本理论2.1 CFD 计算方法介绍2.2 数学模型2.2.1 变物性理论及Boussinesq 假设2.2.2 浮力驱动流动与自然对流2.2.3 空气流动控制方程2.3 湍流模型及数值模拟方法概述2.3.1 湍流现象概述2.3.2 湍流的数值模拟方法2.3.3 湍流模型的选择及涡粘基本原理2.3.4 可实现realizable 两方程模型理论2.4 在近壁区使用k-ε模型的壁面函数法2.4.1 近壁区流动的理论及特点2.4.2 壁面函数法2.4.3 近壁网格的处理2.5 热辐射模型2.5.1 辐射方程2.5.2 辐射模型选择2.5.3 离散坐标（DO）辐射模型2.6 数值解法2.6.1 控制容积积分法离散控制方程2.6.2 代数方程求解2.7 本章小结第三章 装饰罩对散热器传热性能影响数值分析3.1 不同装饰罩下室内热环境模拟3.1.1 物理模型3.1.2 流态判断3.1.3 网格的生成3.1.4 模拟工况与模拟条件设置3.2 模拟结果3.2.1 未安装装饰罩时计算结果3.2.2 百叶窗型装饰罩计算结果3.2.3 隔栅型装饰罩计算结果3.2.4 竖向条缝型装饰罩计算结果3.3 本章小结第四章 安装装饰罩下散热器散热量实验测试4.1 测试原理4.1.1 散热器的散热量4.1.2 热媒（热水）温度的测量4.2 测试装置4.3 测试参数及要求4.3.1 室内空气温度及热媒流量4.3.2 散热器型号及要求4.3.3 稳态条件4.3.4 测试工况4.3.5 测试时间及记录4.4 实验步骤4.5 测量数据的整理4.5.1 散热量的计算4.5.2 散热器与温差关系式的整理4.6 实验中采用的装饰罩设计具体型式4.7 测试结果4.7.1 散热器明装时测试数据4.7.2 百叶窗型装饰罩Ⅰ对散热量的影响4.7.3 百叶窗型装饰罩Ⅱ对散热量的影响4.7.4 隔栅型装饰罩对散热量的影响4.7.5 竖向条缝型装饰罩对散热量的影响4.8 本章小结第五章 装饰罩结构形式及参数对散热量影响分析5.1 结果及分析5.1.1 不同装饰罩下散热量数值结果对比分析5.1.2 不同装饰罩下散热量实验结果对比分析5.1.3 试验结果与数值结果对比分析5.2 关于罩体上部开孔率的讨论5.3 本章小结结论参考文献发表文章目录致谢详细摘要
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