毕业设计--平直翅片管传热与阻力特性的数值研究

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1、 - 1 - 毕业设计（论文）任务书 第 1 页 毕业设计（论文）题目：毕业设计（论文）题目： 平直翅片管传热与阻力特性的数值研究平直翅片管传热与阻力特性的数值研究 毕业设计（论文）要求及原始数据（资料） ：毕业设计（论文）要求及原始数据（资料） ： 1、毕业设计（论文）要求：、毕业设计（论文）要求： (1) 了解强化传热技术的发展、平直翅片管强化传热的机理及此换热设备在实际中 的应用； (2) 了解翅片管换热与阻力性能研究进程及国内外研究发展现状； (3) 了解用数值方法研究翅片管换热问题的优越性并掌握数值解法的基本原理； (4) 初步掌握 GAMBIT 软件构建三维模型、划分网格、使用 F

2、luent 软件数值求解并 对实验数据后处理分析的基本方法； (5) 初步培养严谨的科研素质和独立工作的能力。 2、原始数据：、原始数据： 平直翅片管式换热器在空调制冷、电子器件散热设备中最为常见。通常管子以 叉排和顺排两种方式排列，且流动换热在不同结构通道内各不相同，其流场与温度 场可用周期性的流动与换热模型进行模拟，具体问题如下： 流体横掠平直翅片管管束，管内外流体形成交叉流动，由于管束通道结构的对 称性，计算区域的物理模型取整个宽度的一半、间距的一半来进行，横向尺寸由管 间中分面和管子中心纵剖面界定， 高度由翅片厚度中分面及翅片间距中分面来界定。 所以，本文仅取一个单元周期区域研究即可（

3、见图中虚线所围部分） 。假设流动介质 为不可压缩空气，物性参数为常数，忽略重力影响，流动为三维、稳态的层流且已 进入周期性充分发展段。翅片管基本尺寸保持翅片厚度为0.2mm，管径10cm，翅片 间距为1.6mm，管排纵向间距为22mm，横向间距为16mm。空气物性参数为： 第 2 页 - 2 - 3 mkg1225 ，smkg101.7894 -5 ，KkgJ1006.43C p ，KmW0.0242， 管外壁面温度恒定：K318Tw。 计算区域结构示意图 第 3 页 - 3 - 毕业设计毕业设计（论文论文）主要内容：主要内容： 通过对富氧燃烧技术的认识，了解该技术对节能、减排、降耗的适用性；

4、并从技 术、经济两方面研究该技术对电站锅炉的影响，能够提出解决一些问题的方案或者建 议。 第一部分 绪论 第二部分 平直翅片管换热流动模型建立与分析 该部分主要分析了平直翅片管通道的流动特点， 描述了本文所研 究对象的构建及计算区域的选取， 并讨论了相关参数的计算方法及模 型计算定解条件的确定。 第三部分 平直翅片管数值模拟及 CFD 简介 该部分主要介绍了数值传热学理论及常用数值解法， 并分析实验 法、分析法和数值解法各自的优势；描述了 CFD 理论思想基本概况、 利用 GAMBIT 对计算区域离散的方法及 FLUENT 数值算法的选取。 第四部分 翅片管数值计算结果及分析 该部分主要针对不

5、同结构尺寸的平直翅片管数值模拟的结果 （速 度场、压力场及温度场）进行显示、并对数据整理，分析其各因素对 翅片管换热与阻力特性的影响。 第五部分 结论 学生应交出的设计文件（论文） ：学生应交出的设计文件（论文） ： 毕业设计一份 第 4 页 - 4 - 主要参考文献（资料） ：主要参考文献（资料） ： 1. 李祥华，宋光强几种新型换热器的特点及使用状况对比J化肥工业2001，9(1)：78-80 2. 刘卫华百叶窗型和波形管片式换热器性能实验研究J石油化工高等学校学报1996，9 （2） ：49-53 3. 孟继安基于场协同理论的纵向涡强化换热技术及其应用D北京：清华大学航天航空学 院，20

6、03，1-5 4. 陶文铨计算流体力学与传热学M西安：西安交通大学出版社：19914-7 5. 康海军，李妩，李慧珍等平直翅片管换热器传热与阻力特性的实验研究J西安交通大学 学报1994，28(1)：91-98 6. 柳飞， 何国庚 多排数翅片管空冷器风阻特性的数值模拟J 制冷与空调 2004， 4(4)： 30-33 7. 宋富强，屈治国，何雅玲等低速下空气横掠翅片管换热规律的数值模拟J西安交通大学 学报2002，36(9)：899-902 8. 徐百平，江楠等平直翅片管翅式换热器减阻强化传热数值模拟J石油炼制与化工2006， 9(37)：45-49 9. 屈治国，何雅玲，陶文铨平直开缝翅片传热特性的三维数值模拟及场协同原理分析J工 程热物理学报2003，5(24)：826-829 10. 刘建， 魏文建， 丁国良 翅片管式换热器换热与压降特性的实验研究进展J 制冷学报 2003， (3)：25-30 专业班级 热能 0703