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泡沫镍板冷却特性的实验研究及数值模拟的开题报告
题目：泡沫镍板冷却特性的实验研究及数值模拟
一、研究背景与意义
泡沫金属材料是一种新型复合材料，与传统材料相比具有密度低、强度高、导热系数小、吸能性能好等优点，被广泛应用于汽车、航天、电子等领域。泡沫镍是泡沫金属材料的一种，其具有良好的导热特性，在某些应用领域中具有重要意义。
在泡沫镍应用领域中，如何提高其散热效果是一个重要的研究方向。泡沫镍板冷却特性是影响其散热效果的关键因素之一。因此，对泡沫镍板冷却特性进行研究，既有助于提高泡沫镍的散热效果，也可以为其应用领域的发展提供技术支撑。
二、研究方法和内容
本研究将采用实验研究和数值模拟相结合的方法，对泡沫镍板冷却特性进行研究。具体内容如下：
1.实验研究
（1）实验材料：泡沫镍板、冷却水。
（2）实验装置：采用环形水道实验装置，将泡沫镍板与水冷却器相连接，通过控制水流量、水温、泡沫镍板表面温度等参数，研究泡沫镍板冷却特性。
（3）实验内容：测量不同水流量、不同水温下泡沫镍板的表面温度和冷却效果，分析泡沫镍板的冷却特性。
2.数值模拟
（1）模拟工具：采用ANSYSFluent软件进行数值模拟。
（2）数值模型建立：建立泡沫镍板的三维模型，采用传热学原理和Navier-Stokes方程模拟冷却过程，考虑水流量、水温、泡沫镍板表面温度等因素对冷却效果的影响。
（3）数值模拟结果分析：分析数值模拟结果，与实验结果进行对比，研究泡沫镍板的冷却特性。
三、预期成果
本研究通过实验研究和数值模拟相结合的方法，对泡沫镍板冷却特性进行全面探究，预期达到以下成果：
1.研究泡沫镍板的冷却特性，掌握其散热原理。
2.通过实验测量和数值模拟，分析不同水流量、不同水温下泡沫镍板的表面温度和冷却效果，探究冷却参数对泡沫镍板散热性能的影响。
3.根据实验和数值模拟结果，提出改进泡沫镍板散热效果的措施，为其在汽车、航天、电子等领域中的应用提供技术支撑。
四、研究进度安排
本研究计划在以下时间节点内完成：
第一阶段（第1-2个月）：收集文献，熟悉实验方法，制定实验方案。
第二阶段（第3-5个月）：进行实验研究，获得实验数据。
第三阶段（第6-8个月）：建立数值模型，进行数值模拟，分析模拟结果。
第四阶段（第9-10个月）：分析实验和数值模拟结果，提出改进措施。
第五阶段（第11-12个月）：撰写论文，准备毕业答辩。
五、参考文献
[1]吴一平，张小兵.泡沫镍复合结构的热性能研究[J].稀有金属材料与工程,2018,47(9):2694-2700.
[2]孙培春，邓雪岚，李婧华等.泡沫镍的制备及应用研究[J].化工新型材料,2016,44(3):179-181.
[3]石晓明，张雅芳，李伟.泡沫镍的研究进展[J].材料导报,2014,28(15):7-12.