钉头管自支承式换热器壳程传热的数值模拟研究的开题报告.docx

钉头管自支承式换热器壳程传热的数值模拟研究的开题报告
一、选题背景及意义
换热器在工业生产和生活中占有重要的地位，在石油、化工、电力、船舶等领域有广泛的应用。对于换热器的研究和优化设计可以提高换热器的传热效率，降低成本和能源消耗。目前，钉头管自支撑式换热器壳程传热的研究尚不够充分，因此基于数值模拟方法进行研究是非常有意义的。
二、研究内容
本研究旨在利用数值模拟方法对钉头管自支承式换热器壳程传热进行分析研究，主要研究内容包括：
1.建立钉头管自支承式换热器的三维模型，并进行网格划分；
2.分析换热器内流场和温度场的分布规律；
3.研究壳程传热强度对于传热效率的影响；
4.分析不同工况下的壳程传热特性和传热效率。
三、研究方法和技术路线
本研究将采用计算流体力学（CFD）数值模拟方法进行分析研究。具体的研究技术路线如下：
1.采用SolidWorks软件建立钉头管自支承式换热器的三维模型；
2.利用Remeshing技术对模型进行体网格化，建立计算流体力学数值模型；
3.运用ANSYS软件对流场、温度场和传热特性进行计算和分析；
4.对不同工况下的换热器进行仿真计算，得到相应的计算结果；
5.分析不同工况下的壳程传热特性和传热效率。
四、预期结果和创新点
本研究预期可以得到钉头管自支撑式换热器壳程传热的流场、温度场和传热特性等方面的有益结果，并解决以下问题：
1.分析不同工况下的壳程传热特性，探究传热强度对传热效率的影响；
2.深入研究钉头管自支持式换热器内流场和温度场的分布规律；
3.揭示钉头管自支承式换热器壳程传热特性和传热效率的规律性。
本研究的创新点主要包括：
1.采用数值模拟方法对钉头管自支撑式换热器进行研究；
2.分析和解决现有研究中尚存在的问题；
3.为钉头管自支承式换热器的优化设计提供有益的参考。
五、研究进度计划
本研究计划在6个月内完成，主要进度安排如下：
1.第一至二个月：建立三维数值模型，完成CFD数值模拟；
2.第三至四个月：完成数值模拟数据处理和分析，得出初步结论；
3.第五至六个月：撰写论文并进行修改、完善。
六、论文格式及参考文献要求
本研究论文应符合学校规定的格式要求，参考文献应在30篇以上，其中中文文献不低于10篇，英文文献不低于20篇。
七、可行性和可行性分析
本研究的技术路线、流程和方法均基于现有的计算流体力学数值模拟技术，并在此基础上进行改进和创新，因此可行性较高。同时，本研究涉及的技术、方法和应用具有一定的创新性和实用价值，具有一定的推广应用前景。