内置折边扭带管内混合气体对流凝结换热与阻力性能研究的任务书.docx

内置折边扭带管内混合气体对流凝结换热与阻力性能研究的任务书
一、研究背景
扭带管作为一种特殊的管道结构，在许多工业和科学领域中得到了广泛的应用。与普通的管道不同，扭带管内设置了内部折边，可以增加管道内的混合、换热等作用。同时，在一些低速流动状况下，扭带管的阻力比普通管道小，节约能源。因此，研究扭带管内混合气体的对流换热与阻力性能具有重要的意义。
二、研究目的和意义
本研究的目的是通过数值模拟的方法，分析扭带管内以下几种情况的对流换热与阻力性能：
1.起始状态为两种混合气体，经管道内折边混合后的情况；
2.起始状态为单种气体，经管道内折边后的流动情况。
通过这些研究，我们希望能够分析出扭带管与普通管道的对比，探讨扭带管内的特别结构对换热和阻力方面的影响，并进一步优化扭带管的结构，提高其使用效率，从而在工业与科学领域有更广泛的应用。
三、研究内容与方法
1.建立数学模型
首先，我们需要根据管道的实际情况，建立数学模型。模型要考虑到扭带管折边的尺寸、管道长度、管道内气体的初始状态等因素。
2.数值模拟
通过使用COMSOLMultiphysics等软件，建立数值模拟模型并进行计算和分析。我们将考虑以下几个方面的因素：
-气体流动状况的模拟，并通过计算混合后气体的热传导情况等，得到混合气体的状态。
-比较普通管道和扭带管的阻力大小，在不同工艺参数下考察其性能。
3.结论分析
在计算和分析结束后，我们将得到扭带管与普通管道在换热与阻力方面的具体数值。我们会结合实际情况，提出优化设计建议，并对研究结果进行数据分析和预测。
四、研究预期成果
通过本次研究，我们希望能够得到以下成果：
1.建立混合气体内置折边扭带管的数值模拟模型，对管道内混合流动状态进行数值模拟，并比较混合气体内的温度和速度分布。
2.比较扭带管与普通管道的阻力性能，探究扭带管内折边对阻力的影响。
3.分析扭带管与普通管道进行混合气体换热的性能差异，为调整气体流量和温度分布等工艺参数提供理论依据。
五、研究进度安排
1.建立混合气体内置折边扭带管数值模型，进行初步数值计算，预计用时6周；
2.比较扭带管与普通管道的阻力性能，优化模型，预计用时4周；
3.分析扭带管与普通管道进行混合气体换热的性能差异，探讨调整气体流量和温度分布等工艺参数的优化方法，预计用时6周；
4.结论分析并撰写论文，预计用时4周。
六、研究经费和人员安排
1.经费预算：本次研究需要购买专业软件，人员工资及实验用品，经费预算为50万元；
2.人员安排：本研究需要四名研究人员，分别是一名实验室主任，两名博士后和一名硕士研究生。其中，主任具备丰富的实验室管理经验和扎实的理论基础，负责研究的总体把握；两名博士后负责数值模拟，硕士研究生负责实验数据的分析和论文的提交。其职责分配如下：
-主任负责研究的总体把握，参与模型建立和预测分析；
-两名博士后负责数值模拟和数据分析；
-一名硕士研究生协助实验室的日常管理，对实验数据进行统计和分析并完成文献综述和论文撰写。