用于废水零排放的MVR新型高效节能蒸发器的传热数值模拟的开题报告.docx

用于废水零排放的MVR新型高效节能蒸发器的传热数值模拟的开题报告
一、选题背景与意义
随着国家环保政策的不断加强，污水处理技术得到了广泛应用，越来越多的废水处理工艺将目光转向废水零排放方向。然而，由于废水中含有较高浓度的固体物和有机物，传统的蒸发器会出现结垢和缩短寿命的现象。而采用机械蒸发再生（MVR）技术可以有效地对废水进行处理并实现零排放，具有相对较低的能耗和较高的处理效率，是一种有效的废水处理技术。
机械蒸发再生技术的核心设备是MVR蒸发器，其原理是利用热泵循环制冷剂，驱动旋转叶轮或环形压缩机的转子，使压缩机内部形成高压气体，从而将低温低压水蒸汽循环增压加热升温，使其变成高温高压水蒸汽，实现持续的蒸发浓缩作用。同时该技术具有节能、环保等显著优点，得到了业内的广泛关注和应用。而对于MVR蒸发器的传热数值模拟分析，可以帮助厂家优化设备结构和性能，提高蒸发效率，降低能耗，为废水零排放提供更好的技术保障。
二、研究现状
MVR蒸发器是一种新兴的蒸发技术，其传热过程较为复杂，目前国内外尚缺乏相关的理论分析和数值模拟研究。现有研究主要集中在MVR蒸发器的设计和实验方面，缺乏对其传热机理的深入探究和优化。因此，MVR蒸发器的数值模拟研究显得尤为重要和必要。
针对传热数值模拟研究，目前国内外主要应用计算流体力学（CFD）和有限元方法（FEM）等手段，对不同结构类型和工况条件的蒸发器进行传热数值模拟分析，并对传热效果和蒸发速率进行评估和改进。
三、研究内容和方法
本研究旨在通过数值模拟的手段，对MVR蒸发器的传热机理和传热特性进行深入研究，为优化设备结构和性能提供科学依据，并为废水零排放提供技术支持。具体内容和方法如下：
（1）研究对象：选取一种典型的MVR蒸发器结构，建立数值模型，进行传热数值模拟分析。
（2）数值模拟软件：采用计算流体力学（CFD）软件进行传热数值模拟，包括模型建立、网格划分、边界条件设置、求解器选择等步骤。
（3）模型验证：通过实验设计，对模型进行验证，比较模拟结果与实验结果的吻合程度。
（4）参数分析：在已有模型的基础上，进行参数分析，比如流速、温度等参数的影响，以便优化设备结构和性能。
四、研究预期结果
通过数值模拟研究和参数分析，预期可以得到以下结果：
（1）MVR蒸发器的传热机理和传热特性将得到深入探究和研究，并为其优化提供理论依据。
（2）数值模拟结果能够较为准确地反映实际情况，验证了模拟方法的可行性和优越性。
（3）参数分析结果能够为实际工程设计提供重要的参考依据，进一步优化蒸发器结构和性能，提高处理效率和节能减排效果。
五、参考文献
[1]张喜平,刘江,肖洪波,侯戈,王涛.污水零排放的机械蒸发再生技术研究[D].山西:山西理工大学,2017.
[2]孙炳妍.MVR蒸发技术研究进展[J].热科学与技术,2013,12(3):533~536.
[3]MVR蒸发器数值模拟分析[D].广西大学.2018.
[4]肖锡彬.MVR蒸发技术在工业污水处理中的应用[J].华中电力大学学报(自然科学版),2007,30(5):98~101.