蒸发式冷凝器传热传质特性数值模拟与实验研究的开题报告.docx

蒸发式冷凝器传热传质特性数值模拟与实验研究的开题报告
一、研究背景
蒸发式冷凝器广泛应用于热泵、制冷机组、空调等系统中，是其中的关键设备之一。在蒸发式冷凝器中，冷凝介质在管子外壁形成水膜，通过与空气的传热传质而冷却凝结，同时在管内产生蒸发所需要的热量，形成蒸汽。因此，蒸发式冷凝器的传热传质性能对系统的能效、运行稳定性有着重要影响。目前，蒸发式冷凝器的热传特性主要通过实验手段获取，但受实验条件和设备的限制，研究结果具有严重的局限性，不便于全面了解和优化蒸发式冷凝器的性能。
二、研究目的
本文旨在通过数值模拟和实验相结合的方法，研究蒸发式冷凝器的传热传质特性，并探讨影响其性能的因素及优化措施，为蒸发式冷凝器的设计和运行提供理论依据和实践经验。
三、研究内容
1.基于ANSYSFluent软件建立蒸发式冷凝器的三维数值模型，模拟冷凝器内部的流场、热场和传质场。
2.在不同工况下，对蒸发式冷凝器的传热传质性能进行数值模拟，分析气侧传热系数、水侧传热系数、总传热系数等性能指标。
3.设计制作蒸发式冷凝器实验台，同样采用不同工况下的实验手段，测试冷凝器的传热传质性能。
4.将数值模拟结果与实验结果进行比较和验证，探究数值模拟的准确性和实验的可靠性。
5.对冷凝器性能的影响因素进行分析，包括气流速度、夹层宽度、冷凝介质流量等因素。
6.提出针对性的优化措施，如增加叶片数、改变管子径向位置等措施，以提高蒸发式冷凝器的传热传质性能。
四、研究意义
通过本文的研究，可以对蒸发式冷凝器的传热传质机理有更全面和深入的认识，为蒸发式冷凝器的优化设计和实际应用提供理论支持。同时，本文对数值模拟方法和实验技术的应用也具有参考价值和借鉴意义。
五、研究进度安排
第一周：文献调研、建立数值模型
第二周：优化并验证数值模型
第三周：蒸发式冷凝器实验台设计制作
第四周：实验数据采集和分析
第五周：数值模拟结果与实验结果比较和分析
第六周：影响因素分析和优化措施研究
第七周：总结和论文撰写
六、论文结构安排
第一章：绪论
第二章：蒸发式冷凝器传热传质特性的数值模拟
第三章：蒸发式冷凝器传热传质特性的实验研究
第四章：数值模拟结果与实验结果比较和分析
第五章：影响因素分析和优化措施研究
第六章：总结与展望
七、参考文献
参考文献：
[1]林娇,董威,李靖京.蒸发冷凝过程研究进展[J].现代制造技术与装备,2014(5):48-50.
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