钉头管自支承式换热器壳程传热的数值模拟研究的任务书.docx

钉头管自支承式换热器壳程传热的数值模拟研究的任务书
任务书
题目：钉头管自支承式换热器壳程传热的数值模拟研究
研究背景及意义：
随着人们对能源的需求不断增加，传热技术在节能减排、提高工业生产效率等领域的应用显得更为重要。
钉头管换热器因具有良好的传热性能、高效节能、使用寿命长等特点被广泛应用于化工、石化、冶金、电力等行业。在钉头管换热器中，壳程是消耗能量的源头之一，因此对壳程传热的研究具有重要的现实意义和理论价值。
目的和任务：
本课题旨在通过数值模拟研究钉头管自支承式换热器壳程传热的机理及影响因素，并探究优化壳程传热的方法和途径。
任务分解：
1.收集并归纳现有文献，系统了解钉头管换热器壳程传热的研究现状、发展历程和主要成果。
2.阅读钉头管换热器的相关理论，在理论基础上设计数值模拟的流场及热场模型；
3.运用ANSYSFluent等CFD软件，建立数值模拟模型，进行流场及热场模拟计算和分析，研究壳程传热机理及影响因素；
4.对流场及热场模拟的结果进行分析，研究影响壳程传热的因素，如工作介质、流速、管束布置、进出口结构等；
5.探究钉头管换热器在不同条件下的传热性能，对比分析不同工况下壳程传热效果，评价换热器传热性能；
6.分析研究结果，提出优化措施和途径，为改善钉头管换热器壳程传热效果提供理论指导和依据。
研究内容：
1.总体设计及研究方案；
2.文献综述及理论分析；
3.数值模拟模型的建立和验证；
4.壳程传热机理和影响因素分析；
5.数值模拟实验结果分析和讨论；
6.优化措施和途径。
参考文献：
[1]许洪锋.钉管式翅片管换热器换热特性分析[J].工业加热,2001(1)：29-30.
[2]薛汀,常明辉,张婧等.管束布置方式对钉管式翅片管换热器传热性能的影响[J].工程热物理学报,2017,38(11)：2197-2203.
[3]陈刘明.换热器原理及设计[M].北京：化学工业出版社,2012.
[4]程林飞.钉管式翅片管换热器传热性能研究[D].武汉：华中科技大学,2013.