對流體入口具溫度變化的逆流型熱交換器暫態熱傳分析

Abstract

熱交換器是一種將兩種或兩種以上的相同或不相同流體互相傳遞熱能以供加熱、冷卻 、蒸發、凝結、融解、凝固等功用之裝置。大部分熱交換器都是在穩態情況下運轉， 因此相關之研究多著重於穩態分析。然而，當系統內部發生突發狀況使的負荷改變、 或系統開機、關機時，熱交換器則處於暫態情況運輸，為了提供更有效的系統控制， 並且讓工程設計更趨完善，有必要進一步了解熱交換器之暫態特性。 本文以數值方法研究一進逆流型熱交換器之暫態反應。當一端流體進口溫度固定，另 一端進口流體溫度變化為步階變化、正弦變化、指數變化等時間函數地，分析NTU ( 熱傳單位數) 、E(流體熱容流量比) 、R(熱阻比) 、V 等參數對熱交換器之暫態行為 的影響。另外，討論當熱交換器壁之中縱向熱傳導效應不可忽略時，熱交換器壁之縱 向熱傳導參數λ對其暫態反應之影響，發現器壁之縱向熱傳導對高NTU 熱交換器之效 率有較明顯的影響。最後，利用先前之暫態分析，在假設膨脹閥壓降及致冷器內之流 體質量流率不變的簡化模式下，計算Joule-Thomson 致冷器(J-T cooler)膨脹閥之進 出口溫度於起動時間(starting time) 內之變化情形。 #50012668.abs #50012668.abs