竖管外液膜流动动力学与传热特性的数值模拟与实验研究的任务书.docx

竖管外液膜流动动力学与传热特性的数值模拟与实验研究的任务书
任务书
课题名称：竖管外液膜流动动力学与传热特性的数值模拟与实验研究
一、项目背景和意义
竖管外液膜流动是一种重要的传热方式，广泛应用于各种化工、暖通、制冷等工业领域。竖管外液膜流动的传热性能是影响传热效率和能耗的重要因素，因此深入研究竖管外液膜流动的动力学和传热特性，对于促进工业传热技术的进步和优化具有重要意义。
目前，关于竖管外液膜流动的研究已经有了很多成果，但是由于竖管外液膜流动的流动状态、传热和传质机理比较复杂，因此仍然存在许多未解决的问题。本课题旨在通过数值模拟和实验研究的方法，探究竖管外液膜流动的动力学和传热特性。通过该研究，可提高竖管外液膜流动的传热效率，优化管束换热器的设计和性能，进一步提高工业传热技术的水平和运用范围。
二、研究内容和技术路线
1.竖管外液膜流动的数值模拟
利用计算流体力学（ComputationalFluidDynamics，CFD）方法，对竖管外液膜流动的动力学进行模拟和研究。建立竖管外液膜流动的数值模型，采用稳定的离散化格式和求解器，利用不同的网格分辨率、边界条件、物理模型和数值方法进行模拟计算，分析竖管外液膜流动的物理特性和影响因素，并得到与实验结果相符的数值模拟数据。
2.竖管外液膜流动的实验研究
设计和建造竖管式蒸发器和冷凝器实验台，通过实验手段获取竖管外液膜流动的实验数据。该实验装置可调节流量、温度、压力等参数，确保实验数据的可靠性和准确性。对竖管外液膜流动的各项参数和性能进行实验测量和分析，获取与数值模拟结果相对应的实验数据。
3.竖管外液膜流动的数据分析和比较
将数值模拟和实验研究得到的数据进行对比和分析，探究竖管外液膜流动的动力学和传热特性，验证数值模拟的可靠性和准确性。通过数据分析，深入研究竖管外液膜流动的流动状态、传热和传质机理，提高竖管外液膜流动的传热效率，优化管束换热器的设计和性能。
4.竖管外液膜流动的优化设计和应用
通过研究结果和数据分析，提出竖管外液膜流动的优化设计和应用方案。针对工业领域的实际需求，优化管束换热器的设计和性能，提高传热效率，实现更高效、更节能的工业传热技术。
三、预期成果
1.竖管外液膜流动的动力学和传热特性。
2.竖管外液膜流动的数值模拟方法和计算程序，数值模拟结果的验证和分析。
3.竖管外液膜流动的实验装置和实验方案，实验数据的分析和对比。
4.优化设计和应用方案，提高传热效率，实现更高效、更节能的工业传热技术。
四、研究计划和预算
1.项目周期：2年
2.研究预算：100万元
3.研究计划：
（1）第一年：建立竖管外液膜流动数值模型，进行数值模拟计算和验证，设计和建造竖管式蒸发器和冷凝器实验台，并进行实验研究。
（2）第二年：对数值模拟和实验研究数据进行分析和比较，提出竖管外液膜流动的优化设计和应用方案，完成论文撰写和成果报告。
五、任务要求和进展监督
1.论文发表：申请人应在项目完成后，将相关的论文投稿至相关期刊。
2.研究进展监督：申请人应按计划进行研究，及时向负责该研究的目标审核人或负责人报告研究进展情况。
3.项目结项：申请人应在项目结项时提交完整的研究成果和报告，并进行项目验收。
以上为项目任务书。