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冷气涡轮主次流耦合数值技术方法研究的开题报告
一、研究背景与意义
随着现代制冷空调技术的发展，冷气涡轮逐渐成为一种重要的制冷机械，其在空调、制冷、热水供应等领域都有广泛应用。冷气涡轮的优点在于可靠性高、噪音小、运行平稳等方面，但其设计和优化过程复杂，耗时较长，需要借助数值模拟等技术手段，有效提高工程设计效率，降低研发成本。
冷气涡轮是一种旋转式制冷设备，其主要由涡轮、导叶、扩压器等部分组成。目前，国内外研究人员已经开始运用CFD技术开展冷气涡轮的研究，其中主次流耦合数值技术方法在掌握冷气涡轮传热传质规律、提高冷气涡轮性能方面有着重要意义。因此，本文将选择主次流耦合数值技术方法研究冷气涡轮优化设计，以提高冷气涡轮效率、降低能耗为出发点进行深入探究。
二、主要研究内容
1、建立冷气涡轮数值模型。
2、采用主次流耦合数值技术方法模拟冷气涡轮内部流体传热传质过程和涡轮叶片的受力状态。
3、分析数值模拟结果，评估冷气涡轮性能，并针对数值模拟结果进行优化设计，以提高冷气涡轮效率、降低能耗。
三、预期研究成果
1、建立冷气涡轮的数值模型，实现冷气涡轮内部流体传热传质过程和叶片受力状态的数值模拟。
2、对数值模拟结果进行分析，评估冷气涡轮性能，并提出优化方案，以提高冷气涡轮效率、降低能耗。
3、进行实验验证，验证优化设计是否可行。
四、研究方法
本研究将采用基于Fluent、Ansys等数值模拟软件建立冷气涡轮的数值模型，并采用主次流耦合数值技术方法进行模拟计算和数据分析，通过优化设计方案，实现冷气涡轮的高效运行。
五、预期研究难点及解决方案
1、冷气涡轮内部流体传热传质过程及叶片受力状态的建模难度较高。
对此，我们将通过分析数值模拟结果、结合实验数据验证模拟结果真实性，调整模型参数，提高模型精度。
2、优化设计方案实现难度大。
我们将采用多方面的数据分析方法，包括比较分析等优化方案，以达到最优效果，并通过实验验证优化设计可行性。
六、研究进度安排
1、前期准备（包括资料收集、文献阅读等），预计用时两个月。
2、建立冷气涡轮的数值模型，预计用时三个月。
3、主次流耦合数值技术方法模拟冷气涡轮内部流体传热传质过程和涡轮叶片的受力状态，预计用时四个月。
4、分析数值模拟结果，评估冷气涡轮性能，并针对数值模拟结果进行优化设计，预计用时三个月。
5、进行实验验证，预计用时两个月。
七、参考文献
1.黄菲、胡贤康、杜楠智.冷气涡轮数值模拟及性能预测[J].上海洋阳机械装备制造,2018(3):50-52.
2.翟文婷.冷气涡轮设计优化研究[D].中国矿业大学（北京）,2018.
3.王祥、郭志斌.基于ANSYS的冷气涡轮失速分析[J].机械设计与制造,2018,(5):51-53.
4.孟乐、张敬民.冷气涡轮进口流场的数值模拟[J].空调与制冷,2019,19(2):7-9.