摘要：热管是近代传热率非常高的元件，内部的工质相变与工质循环使得热量能够得到传递，因此进一步的在基础传热元件中得到了提高[1]。目前对热管的应用在国际以及国内已经有了很大的发展，在航空航天等空间技术发展中完成了传热和监控的问题；同时对于地面上的商业应用及其科研研究也有了较大的传播。热管换热器有着一些特殊的优点:传热率高，压降小，结构紧凑，运行稳定，通过控制尾部温度而解决露点腐蚀的问题，由于拥有着这方面的优点，热管的使用得到了广泛的利用，例如:能够降低能源的消耗、节省原材料、降低投资成本等，在工业锅炉的使用中发挥着越来越重大的作用。

随着热管技术的提出，各类热管都开始出现，形成了应对于不同方面的热管形式，因而如何选择其形式是解决工程应用实际问题的关键部分。本文是基于此种原因，对热管换热器的优化借用了前人的经验，利用最优化理论，提出了对其进行目标设定的方法。本文通过对于现实问题的考量，怎样明确对象的参数变量，确立了现实进程，在相关设计依据下，提高了年净收益率，使得目标函数的最终解符合现实的利益。

以基础理论为主体，相关问题为客体，对于实际问题的研究并得出结果，再通过单项的对比比较常规热力计算。得出的结论是：在对热管空气预热器的经济基础中，得到的收益方程，有利于热管空气预热器的优化选型。

关键词：热管，空气预热器，锅炉，翅片

 

目 录

摘 要

ABSTRACT

前言-4

1热管换热器-5

1.1 热管换热器的现状-5

1.1.1概述-5

1.1.2热管形式-6

1.1.3热管的传热极限-7

1.1.4热管换热器形式-8

1.1.5热管式空气预热器-8

1.2热管换热器热力设计方法-10

1.3热管换热器最优化理论-11

2热管式换热器常规热力计算-12

2.1常规设计计算说明-12

3热管换热器的优化选型-17

3.1概述-17

3.2优化目标函数的确立-17

3.2.1设计变量-17

3.2.3约束条件-20

3.3目标函数的具体实现-21

3.4实例计算结果及其分析-22

3.4.1计算示例-22

3.4.2 结构参数对优化设计的影响-24

4 结论-28

参考文献-29

致谢-30

附录-31