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鍍鋅方管的保溫優(yōu)化分析
鍍鋅方管保溫廣泛應(yīng)用于大 型空調(diào)通風(fēng)、爐窯高溫排煙、鍋爐高沮燕汽輸送和低溫 液體儲(chǔ)運(yùn)等領(lǐng)域!2-41是企業(yè)節(jié)能降耗增益的有效措施。 現(xiàn)有管道保a設(shè)計(jì)和優(yōu)化多采用自編程序求解，并簡(jiǎn)化為二維(保溫層軸向、徑向固體導(dǎo)熱)1%71，且假定保溫 材料熱導(dǎo)率不隨溫度變化18"IOJ、保溫管內(nèi)壁面和與管內(nèi)流 體無(wú)溫差，即忽略管內(nèi)壁傳熱熱阻111.121，這使得計(jì)算梢 度較差。此外.現(xiàn)有文獻(xiàn)僅局限圓管保溫的優(yōu)化設(shè)計(jì)研 究，但諸多鍍鋅方管保溫如:電站鍋爐、矩形工業(yè)爐窯保溫 工和業(yè)爐窯煙道等，其設(shè)計(jì)研究至今還未見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)的報(bào)道，鍍鋅方管保溫設(shè)計(jì)與優(yōu)化******軟件更是空缺。
本研究以鍍鋅方管保溫優(yōu)化為研究對(duì)象，綜合運(yùn)用有限差分法和始降法，考慮流固禍合傳熱即保溫層溫度分布 藕合管內(nèi)流體溫度變化.內(nèi)、外保溫層熱導(dǎo)率隨沮度變化，建立完整的鍍鋅方管保溫層優(yōu)化設(shè)計(jì)物理及數(shù)學(xué)模型，并采用混合編程和高斯塞德迭代求解，為鍍鋅方管保溫結(jié) 構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有效的指導(dǎo)。
(1)綜合考慮了內(nèi)、外保溫材料熱導(dǎo)率隨溫度變化 和管內(nèi)表面綜合傳熱熱阻，建立三維鍍鋅方管保溫求解模型， 進(jìn)而獲得整個(gè)保沮區(qū)溫度場(chǎng)分布、管內(nèi)流體溫降及散熱 損失，通過(guò)與實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)比，兩者吻合良好，表明鍍鋅方管 保溫計(jì)算數(shù)學(xué)模型準(zhǔn)確可信，數(shù)值模擬具有較高的計(jì)算 精度。
(2)鍍鋅方管***佳內(nèi)、外經(jīng)濟(jì)保溫層厚度優(yōu)化的***主要三大形響因素即保溫材料價(jià)格和性能、熱價(jià)和管內(nèi)介質(zhì) 流速;鍍鋅方管保沮設(shè)計(jì)在滿足各約束條件下，內(nèi)、外保溫 層材料配里應(yīng)考慮到適度控制高價(jià)位的保溫層厚度，增 厚低價(jià)位的保沮層厚度，這樣既可達(dá)到節(jié)約能源又可減 少投資和運(yùn)行成本目的;也有助設(shè)計(jì)人員合理地選擇保 溫材料并確定其***佳經(jīng)濟(jì)厚度，有助于提高設(shè)計(jì)效率和 設(shè)計(jì)質(zhì)量。