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波纹面传热与流动特性的大涡模拟的开题报告
一、课题背景
波纹面传热器具有广泛的应用，如汽车发动机、核反应堆内部传热及空气调节等领域。研究波纹面传热器的传热与流动特性，对于优化传热器的性能，提高传热效率和减少能源损失具有重要的意义。
目前，对于波纹面传热器的研究多采用数值模拟来研究其传热特性，其中大涡模拟（LES）是一种适用于对壁面边界层流动进行数值模拟的方法，它可以捕捉到与涡旋涡粘层相比规模较大的涡旋结构，对于高雷诺数下的湍流流动具有优势。因此，采用大涡模拟的方法，可以更好地研究波纹面传热器的传热与流动特性。
二、研究内容和方案
本研究拟采用ANSYSFluent软件进行数值模拟，在模拟中采用大涡模拟方法，结合计算流体力学和传热学理论，对波纹面传热器的传热与流动特性进行研究。
具体包括以下工作内容：
1.构建波纹面传热器的三维模型，采用三维有限元分析方法进行模拟。
2.设计合适的模拟参数，包括网格划分、初始条件和边界条件等。
3.应用大涡模拟方法对波纹面传热器的流动与传热进行数值模拟，探讨波纹结构特征、温度场分布等流动与传热特性。
4.分析传热器的流动和传热特性对传热性能的影响因素，例如波纹深度、波纹宽度、波纹几何形状等。
5.对流动与传热特性进行数值分析，构建流动与传热的耦合模型，以理论研究为基础，对传热器的性能进行预测和优化。
三、研究意义
本研究将对传热器的性能优化和改进具有一定的指导意义。结合研究得出的流动与传热特性，可以为传热器的优化提供理论基础，提高其传热效率，减少能源损失。此外，该研究可以为相关领域提供理论依据和设计经验，推动相关技术的发展和应用。
四、预期成果
本研究预期取得以下成果：
1.通过大涡模拟方法，建立波纹面传热器的流动和传热的数值模拟模型。
2.分析波纹结构特征、温度场分布等参数对传热器性能的影响。
3.探讨流动与传热特性对传热器性能的影响因素，为传热器的性能提供理论依据和改进方案。
4.为相关领域提供理论分析与技术支持，促进技术产业进步。
五、预期时间安排
本研究计划时间为一年，具体安排如下：
1.第一季度：文献综述、理论研究。
2.第二季度：数值模拟建模、网格划分、初始条件和边界条件的考虑及确定。
3.第三季度：大涡模拟方法在波纹面传热器传热与流动中的应用、模拟结果分析。
4.第四季度：流动与传热特性分析、性能优化建议、撰写论文等。
六、参考文献
1.J.Jeon,J.Koo,andK.S.Kim,“Numericalinvestigationofheattransferandresistancecharacteristicsinthewavychannelusingthelargeeddysimulation,”AppliedThermalEngineering,vol.47,pp.132-140,2012.
2.K.Zhou,L.Yu,W.Tao,Y.Wang,andY.Gao,“Numericalinvestigationofheattransferperformanceofadimpledrectangularflattube,”InternationalJournalofHeatandMassTransfer,vol.87,pp.367-375,2015.
3.J.Kim,J.H.Kim,andC.H.Kim,“Largeeddysimulationofturbulentheattransferinaribbedchannel,”InternationalJournalofHeatandFluidFlow,vol.29,no.3,pp.771-784,2008.