螺旋槽螺旋槽强化传热研究

螺旋槽螺旋槽强化传热研究

一、勺形凹槽螺旋槽管强化传热研究(论文文献综述)

王成[1](2020)在《螺旋形凹槽空心构件增量成形机理及缺陷调控研究》文中指出增量成形技术是一项通过逐点或者逐层碾压使材料在局部不均匀加载情况下发生塑性变形的柔性成形技术,利用此技术可以成形具有局部特征的高性能复杂空心构件,这些空心构件可作为优质换热和承力零部件,在航空航天、石油化工、热能等领域的应用具有重要的意义。但是,国内外的学者只对板材增量成形开展了系统的研究,对空心构件的增量成形技术研究较少。因此,需要开展空心构件的增量成形研究,揭示其成形机理并实现工艺参数的优化,提高成形质量。本文针对螺旋形凹槽空心构件复杂特征,对增量成形机理、成形工艺参数优化以及主要缺陷调控开展了深入的研究工作,主要包括:(1)对螺旋形凹槽空心构件的增量成形机理进行了分析,发现了成形工具头与管材之间的力可以分解为轴向力、径向力和切向力,其中径向力远大于轴向力和切向力。通过Vasilikis理论模型阐述了成形后构件的壁厚变化规律,工具头下压量在一定范围内,凹槽处的壁厚先增大然后保持不变最后减小,增量成形时应当保证壁厚变化率不应过大。(2)增量成形过程中,等效应力和等效应变随着工具头下压量的增加而增大。当工具头的下压量大于一定值时,凹槽处的壁厚急剧减薄。轴向补料将造成波峰的外径略有减小,凹槽处的回弹现象将导致波谷内径大于理论值。此外,材料轴向流动会导致成形后的螺纹间距小于理论值。(3)设计了全新的增量成形滚动形式的工具头并应用于外径38mm,壁厚1mm的6061铝合金、H62铜和304不锈钢管渐进成形。成形时,工具头的总下压量应当控制在4 mm以内,单次下压量应该控制在0.3 mm-0.6 mm之间,设备的主轴转速应该小于100 r/min,工具头的轴向运动速度小于20 mm/s。增量成形后的螺旋形凹槽空心构件的横截面椭圆率较小,基本在8%之内。(4)对螺旋形凹槽空心构件增量成形的主要缺陷进行了分析并完成调控研究。此外,通过火焰加热的方式完成了TA2管的热增量成形试验,开展成形构件的尺寸精度与微观组织的分析。使用EBSD测试分析技术对成形后的微观组织进行分析,发现热增量成形时晶粒并未急剧长大,也并未发生较大范围的相转变行为,其塑性变形情况良好。

张娟[2](2020)在《凸胞管的强化换热特性研究及优化设计》文中研究表明随着能源的日益紧缺,以提高能源利用效率为目的的高效节能换热器已成为国内外研究的热点。对流换热强化技术中的被动强化技术因无需外部提供动力,因此被广泛应用于换热设备中。本文在凸胞凹坑板式换热器的基础上,提出在圆形光滑管表面上交错均匀冲压出一定深度的凸胞形成凸胞换热管,以提高换热效率。首先,本文在以实验数据验证计算模型正确的基础上分析了凸胞管的强化换热机理,随后研究了结构参数及排列方式对凸胞管内部换热及流阻性能的影响并对其进行了优化,最后对凸胞管与螺旋槽管、横纹槽管的性能进行了对比。主要研究结果如下:(1)以错排凸胞管为例建立物理和数学模型,将模拟结果与文献中的实验数据、经验公式进行对比,验证计算模型的正确性;将凸胞管与光滑管进行对比,从速度场、湍动能及场协同理论分析凸胞管的强化传热机理。结果表明:相较于光滑管,凸胞管的换热性能提高了 14.93~25.87%,流动阻力平均增加了 1 8.17%;由传热机理分析可知,流体经过凸胞时可产生垂直于主流方向的二次流,减小了速度场与温度场的场协同角,提高了热传递效率。(2)从单因素、多因素分别研究了凸胞结构参数、流动参数对换热及流阻性能的变化规律,并分析了各个参数的影响程度;利用MATLAB对仿真计算得到的69组数据进行线性回归分析,拟合出了Nu、f的准则关联式;以Nu、f、PEC为目标函数对结构参数及流动参数进行优化设计,对比ANSYS Workbench中的优化模块与MATLAB工具箱中的fmincon函数的优化结果,得出h=2.4mm,r=2mm,p=20mm时,凸胞管的强化传热效果最好。(3)比较凸胞错排、对排、螺旋排列三种方式对传热及流阻特性的影响,将凸胞管的换热性能、抗污垢性能与横纹槽管、螺旋槽管进行对比,结果发现:凸胞对排时的Nu与错排相差不大,但f大于错排,综合换热性能弱于错排;凸胞螺旋排列角度为120度时换热性能最优,流动阻力最大;在研究的特定结构下,凸胞管的Nu、△P均为最小,表征换热性能的场协同角最大,考虑了流动阻力之后的综合换热性能PEC最优,凸胞管中的污垢沉积量最小,抗污垢性能最优。(4)在研究的参数范围内,利用MATLAB中的App Designer工具设计凸胞管换热器App,通过实例验证App的准确可靠性,并将相同工况条件下设计的凸胞管换热器与光滑管换热器进行对比,凸显凸胞管换热器的优势。本课题的研究成果为新型凸胞换热管在实际工程中的应用提供了一定的理论基础,为强化换热技术提供了新的思路。

温士杭[3](2018)在《高效换热管的完整性研究》文中提出在工业过程设备中,换热器占有举足轻重的地位。随着社会的不断进步以及自然资源的日趋枯竭,人们对节能环保提出了更高的要求。同时,为了进一步提高传热效率,高效换热器得到了广泛的应用,高效换热管作为高效换热器的重要组成部件也得到了更大关注。高效换热管是由光滑圆管轧制而成,其具有周期性变化的波纹或内外翅片结构。由于结构异于光滑圆管,高效换热管具有较高的传热效率。国内外学者对高效换热管的传热性能已经做了很多研究,但是为了保证高效换热管在使用过程中的安全性,对其力学性能的研究也尤为重要。本文针对缩放管、螺旋槽管、T型翅片管、菱型翅片管以及螺纹管这五种高效换热管的轴向刚度、承载能力、疲劳性能、金相组织和残余应力进行完整性研究,主要内容如下:(1)运用有限元模拟和实验验证相结合的方法,对五种高效换热管的轴向刚度进行研究。首先数值模拟在轴向拉伸载荷作用下五种管型的轴向变形情况,计算出其轴向刚度,并与同规格的光滑圆管刚度进行对比,定义出刚度等效系数。其次研究高效换热管各项结构参数与刚度等效系数之间的关系,拟合相应的计算公式。最后通过轴向拉伸实验,对所拟合公式进行验证。(2)对轴向拉伸载荷作用下五种高效换热管的轴向、环向、径向应力进行数值计算,得出管壁中的应力分布规律,并考察高效换热管结构参数变化对各向应力的影响。将五种管型的各向应力与同规格的光滑圆管在相同载荷下受到的轴向应力进行对比,定义高效换热管应力增大系数,并以高效换热管结构参数为变量拟合应力增大系数关系式,为高效换热管的工程应用和强度评定提供参考。(3)对五种高效换热管及光滑圆管进行疲劳拉伸实验、金相分析实验和残余应力分析实验,考察高效换热管轧制前后抗疲劳性能以及金相组织和表面残余应力的改变情况,为高效换热管安全评定以及制定高效换热管的轧制工艺提供参考。

黄阔[4](2018)在《降膜蒸发器传热传质强化及应用研究》文中认为降液膜流动与传热传质过程紧密相关,在工业领域具有重要的应用价值。降膜蒸发器作为工业上主要的蒸发设备,提高其传热传质性能及开发新型高效降膜器对于工程应用、投资和节能降耗都具有重要现实意义。本文通过实验研究和数值模拟相结合的方法,主要围绕采用强化传热技术提高降膜蒸发器传热传质性能,开发新型高效降膜器用于碱式硫酸铝脱硫富液强化解吸展开研究。采用内插弹簧线或强化管等方法进行管内降液膜强化传热传质实验研究,发现缩放管适用于液膜Reynolds数大的降膜蒸发和降膜预热,当液膜Reynolds数较大时,缩放管内降膜蒸发和降膜预热传热系数优于内置弹簧线管和光滑管。在同管道内流动时,缩放管和内置弹簧线管降膜蒸发段传热系数和预热段传热系数随液膜流量的增大而增大,且降膜蒸发传热系数大于预热传热系数。根据实验数据拟合得到缩放管、内置弹簧线管和光滑管降膜蒸发和降膜预热传热关联式。采用数值模拟的方法对缩放管内降液膜流动及传热进行了研究,通过对液膜厚度分布、速度分布、湍流强度分布、温度分布及场协同分析,揭示了缩放管内降液膜强化传热机理。液膜在缩放管内流动时,液膜厚度最大值出现在缩放管最大截面处,最小值对应在最小截面处,缩放管中收缩段平均液膜厚度小于扩张段。缩放管中液膜径向速度分布整体呈半抛物线状,液膜速度随相对壁面距离的增加而逐渐增加,在液膜表面处达到最大值。同样,相界面层中的速度分布整体也呈半抛物线状,速度随相对液膜表面距离的增加而逐渐增加,在汽相表面处达到最大值。在缩放管收缩段,液膜或汽相流速逐渐增加,使得汽液两相界面处液膜或汽流湍流强度也逐渐增加;在扩张段,液膜或汽相流速逐渐减少,汽液两相界面处液膜或汽流湍流强度也逐渐减少。相对光滑管,缩放管内液膜流速不断地发生改变,其液膜湍流强度总体高于光滑管。在收缩段,径向温度梯度逐渐增大;在扩张段,径向温度梯度逐渐减少。随着液膜主体温度的升高,缩放管和光滑管内液膜径向温度梯度逐渐增大。缩放管内液膜场协同夹角余弦值cosβ总体大于光滑管,体现了缩放肋面改变了液膜流动方向,及协同了流场与温度场的传热强化。对不同结构尺寸缩放管降液膜传热传质性能进行实验研究,分析了降液膜传热传质效果及结构尺寸不同所带来的影响。研究发现在不同结构尺寸缩放管之间,肋高是影响降膜蒸发与降膜预热传热效果的重要因素;在相同的肋高和缩放节距下,缩放管收缩段越长,缩放管降膜传热性能越好。根据实验数据拟合得到适用于不同结构尺寸缩放管降膜蒸发和降膜预热传热关联式。采用数值模拟的方法研究了缩放肋面对降液膜传热性能的影响,发现液膜传热努赛尔数随缩放节距的增加先降低后逐渐平缓,随缩放肋高的增加先增加后降低,随缩放比例的增加先增加后逐渐稳定。通过场协同分析,速度和温度梯度场协同平均角随缩放节距的增加而增加,随缩放肋高和缩放比例的增加而减少。基于缩放节距、肋高、缩放比例对降液膜传热性能的影响规律,获得了缩放管最佳结构尺寸参数。对最佳结构缩放管进行降液膜传热性能分析,获得了缩放管内降液膜传热关联式。基于新型高效的缩放管降膜蒸发器,对碱式硫酸铝脱硫富液进行解吸及传热传质实验研究,发现随着脱硫富液流量的增大,管内降膜蒸发传热系数、传质系数随之增大,二氧化硫解吸率逐渐减少;随着加热温度的增大,管内降膜蒸发传热系数、传质系数随之增大,二氧化硫解吸率也逐渐增大;随着入口含硫浓度的增大,管内降膜蒸发传热系数、传质系数随之增大,二氧化硫解吸率也逐渐增大;随着铝含量的增大,管内降膜蒸发传热系数、传质系数随之降低,二氧化硫解吸率逐渐减少;随着碱度的增大,管内降膜蒸发传热系数、传质系数随之降低,二氧化硫解吸率逐渐减少。液膜流量、加热温度、含硫浓度、铝含量、碱度对碱式硫酸铝脱硫富液降液膜解吸效果有不同程度的影响,液膜流量起主导作用。当液膜流量越小,加热温度、含硫浓度越高,铝含量、碱度越低,越有利于二氧化硫解吸。对比光滑管,碱式硫酸铝脱硫富液在缩放管管内降膜强化传热传质效果显着。根据实验数据拟合出碱式硫酸铝脱硫富液降膜解吸二氧化硫的传热传质关联式及解吸率关联式。采用降液膜蒸发的方法对碱式硫酸铝脱硫富液进行解吸,与传统的解吸方法相比,表现出较好的解吸效果,特别在应用强化传热传质技术后更加显着。

曹侃[5](2017)在《一种正交凹槽流道的流动与传热特性及应用研究》文中指出初级能源消费中80%要经历传热和换热设备,传热过程效率的高低将直接影响各个行业中的能源使用效率。近年来的研究表明,混沌对流能够显着地强化混合与传热,这为设计高效紧凑的混合与换热设备提供了一种新思路和新方法。本文通过理论分析、数值模拟与试验手段,研究了混沌对流的强化传热及混合特性,提出了一种方便制造和工程应用的正交凹槽混沌对流结构,分析了其流体流动与传热、混合特性,讨论了其在静态混合器以及板翅式换热器中的应用状况。本论文的主要工作为:1、对L型混沌流道与普通平直流道内流体的流动与传热特性进行了三维数值模拟与比较分析,结果表明,L型混沌流道可以使流体在较小的流速条件下产生混沌对流,这种流动形态可以促进流道内主流区流体与近壁面附近流体间的相互混合,增加了流体间的相互扰动,使得流道内各个截面的温度分布更为均匀,从而强化了传热。2、基于混沌对流形成的特点,提出了一种在流动方向上具有正交凹槽结构的新型混沌流道,并采用正交实验设计方法,分析了流道宽度、流道高度、凹槽深度、凹槽直径、平直段长度等结构参数对流体流动和传热性能的影响,同时还采用田口方法对其综合性能进行了评价分析。3、综合研究了正交凹槽流道内的流体流动与传热特性。结果表明,在层流流动时,流道的进口影响长度远小于普通平直流道进口影响长度,且在充分发展段流体流动与传热具有周期性特性;Re数和Pr数对传热与流动的影响与普通层流相差甚远。得到了正交凹槽混沌对流结构的传热Nu数与摩擦阻力系数f的计算表达式。简单介绍了描述流道内流体混沌性能的几种常见方法,并提出了一种修正的李雅普诺夫指数的计算方法,该方法可以定量计算混沌对流中流线被折叠和拉伸的程度。4、阐述了混沌对流与混合之间的关系,对正交凹槽流道内的混合特性进行了数值分析,定性、定量得分析了结构参数、雷诺数对混合效果的影响。分析得出,流道内物质面和物质线被拉伸与折叠的程度较大,混合效果就较好。流道中因参数变化得到的混合效果优劣,与得到的传热效果强弱关系完全一致。5、根据板翅式换热器的制造特点,对板翅式换热器流道结构进行了研究,提出了一种正交凹槽混沌板翅式换热器。在分析该板翅式换热流道内的流体流动和传热性能时本文采用了单排的简化计算模型,并将其和单个混沌流道内流体的流动与传热性能进行了比较,结果表明其流动与传热特性可以用单个混沌流道内的特性来表征。拟合出了新型板翅式换热器的传热因子j和摩擦因子f?的计算表达式。6、根据试验原理与实际的测量要求,制定了流体流动与传热的的试验方案,设计、制作了两套可分别用于流体流动与传热测量的冷模与热模试验装置,对试验结果与数值模拟结果进行了比较,结果发现,二者吻合较好。

林梦,欧阳新萍,袁道安[6](2015)在《管外冷凝强化换热管的结构及发展趋势》文中进行了进一步梳理介绍了各种类型的管外冷凝强化换热管,分析了其强化机理及结构特点,并总结得出:管外冷凝强化管的换热系数与管型有关,且各管型的结构参数对强化传热具有重要的作用.对国内外管外冷凝强化技术研究工作进行分析,结果表明,目前管外冷凝强化换热管的研究主要集中于翅片形状、翅片密度、翅片高度等结构参数对换热性能的影响.强化换热管的冷凝传热性能不仅与翅片结构参数有关,而且也与管材的表面特性和导热系数有关.管外冷凝强化换热管的研究重点是开发新型三维结构翅片的双侧强化管并研究其传热关联式,以及研究不锈钢等低成本材料制造的强化管换热管的传热性能和强化结构的优化.

于欢,彭德其,田清,隆香花,叶磊,邓斌[7](2013)在《管内旋流场综合性能研究进展》文中提出针对目前换热设备的强化传热和防除垢问题,介绍了管内插入物、表面凹槽以及复合强化传热等几种管内旋流技术。管内插入物可破坏流体边界层,实现在线自动防除垢和强化传热,但插入物本身易因磨损导致换热效率下降;表面凹槽技术可对管内外流体实现双向传热,流体阻力与其它技术相比较小,但制造工艺相对复杂;复合强化传热技术传热能力较高,可综合各种传热技术的优点,且综合性能要比单一技术要高。对以上几种主要管内旋流技术进行分析比较,并提出未来管内旋流技术的主要发展趋势将以复合强化传热技术为主。

张晓燕[8](2013)在《外凸式螺旋波纹管流动与传热特性的数值模拟研究》文中提出能源是一个国家的经济命脉,与人民的生产水平和生活环境息息相关,在整个社会中起着举足轻重的作用。随着各国经济的快速发展,能源紧缺已经成为当今世界面临的关键问题。换热器是工业生产领域中不可或缺的设备,开发紧凑型和高效型的新型换热设备成为解决能源问题的重要方法之一。本课题以提高换热器效率为研究目标,提出了一种外凸式螺旋波纹管新型换热元件。针对外凸式螺旋波纹管进行了如下研究:(1)应用CFD软件中的二维轴对称模型和三维模型针对光管进行了数值计算和网格无关性分析,确定了最优的第一层网格厚度以及主流区网格间距。将二维和三维的模拟结果与经验公式对比,验证了数值模型的正确性。另外,相比于三维模型二维轴对称模型可以在几乎不损失计算精度的前提下有效的减少计算量。(2)采用k-数值模拟方法研究了外凸式螺旋波纹管的换热性能,考察了螺纹间距P、螺纹深度H以及螺纹倒角r三个结构参数对其性能指标的影响规律,并且与波节管和光管的传热性能进行了对比分析。结果表明,外凸式螺旋波纹管的综合换热性能比波节管提高了18.4%~27.3%。其传热性能随着螺纹间距P的增加而减小;螺纹间距H的增加,不仅提高了其传热性能,同时也增加了阻力性能;而螺纹倒角r的增加可以使传热性能几乎不变的情况下降低阻力性能。(3)针对外凸式螺旋波纹管的流动和传热参数(速度场、温度场、压力场、湍动能以及湍动能耗散率)进行了深入研究,揭示了其强化换热机理,并且与波节管和光管的流动和传热机理进行了对比分析。考察了外凸式螺旋波纹管中螺纹间距P、螺纹深度H和螺纹倒角r对流动和传热性能参数的影响。研究结果表明,外凸式螺旋波纹管中螺纹内部压力梯度的变化使螺纹内形成一个脱体涡旋,这个涡旋会破坏流体的速度边界层和热边界层,而且增加了流体内部的湍流强度和热量扩散能力,起到了明显的强化换热效应。(4)本文采用响应曲面法对外凸式螺旋波纹管进行优化设计,确定影响因子与响应值之间的关系。通过方差分析得到回归模型中各响应值的线性项、二次项和交互项的显着性,从而得出各响应值对应的二元回归方程。采用响应曲面分析法研究影响因子之间两两交互作用,确定不同响应值中的各影响因子的影响显着性大小。通过帕雷托最优设计得到了外凸式螺旋波纹管的最优综合换热效率η曲线,η随Nuh/Nus呈现先增加后减小的变化趋势,在Nuh/Nus=1.5时达到最大值。

于欢[9](2013)在《扭曲管内旋流效应对液固两相流换热性能影响研究》文中指出随着能源的需求量日益提高和能源短缺问题,能源的使用效率迫切需要提高。同时换热器在使用过程中也普遍存在结垢问题,综合流化床和有关旋流场的强化传热研究成果,提出了扭曲管内液固两相流复合强化传热技术。因此开展旋流场内液固两相的传热与流动性能研究,对节能减排具有重要的现实意义和社会效益。简要介绍了扭曲管强化传热基本理论。通过对扭曲管的传热机理进行分析,得知影响扭曲管内流体湍流强度的主要因素包括截面长短轴之比A/B和扭曲比S/De,在扭曲管内添加固体粒子可实现更好的扰流作用。同时分析了液固两相流体强化传热机理,为之后的数值模拟提供了理论基础;对于综合性能的评价也提出了合适的关联式。基于对扭曲管和液固两相流的理论分析进行管内两相流数值模拟,分别考察了Re数和粒子浓度对扭曲管的换热、阻力性能的影响。研究发现:随着扭曲管的扭曲程度和椭圆度的提高,换热性能和阻力性能都逐渐提高,与普通光管相比分别提高了39.748.1%和70%136.3%。在粒子体积浓度低于5%时,扭曲管的换热性能略有下降,在大于5%时,换热性能逐渐开始上升,考虑到工程允许的压降范围,取扭曲管内的粒子浓度不大于10%。另外对不同扭曲比和压扁程度的扭曲管也做了对比分析,并得出优化结果及未来改进的方向。为实验提供了一定的参考依据。通过自主搭建扭曲管换热器实验平台,研究了Re数、粒子体积浓度和粒径等因素对管内的换热性能和阻力性能影响,同时研究了扭曲管的截面椭圆度和扭曲比等结构参数的影响。发现扭曲管内的换热性能均随着Re数、粒子体积浓度和粒径的提高而增大,但管内压降也随之提高。通过数据分析确定了管内固体粒子在高流速下实现较好换热性能的粒径2-5mm以及粒子体积浓度范围5%,三种含粒子扭曲管的换热性能较相应的未加粒子的扭曲管分别平均提高了13.2%,13.4%和15.5%,管内流体压降分别平均提高了61.2%,68.2%和74.1%。实验值与模拟值误差为11.2%,证明了数值模拟具有一定的可靠性。

熊从贵[10](2013)在《卧式氨冷凝器传热技术研究进展》文中研究说明根据卧式氨冷凝器的特点,从传热机理出发,介绍了管内强化传热、管外强化传热和各种管束支撑物强化传热方法的特点及传热效果,并提出了卧式氨冷凝器传热研究的研究进展和发展方向。

二、勺形凹槽螺旋槽管强化传热研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、勺形凹槽螺旋槽管强化传热研究(论文提纲范文)

(1)螺旋形凹槽空心构件增量成形机理及缺陷调控研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
注释表
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 增量成形工艺的国内外研究进展
        1.2.1 板材增量成形的研究进展
        1.2.2 管材增量成形的研究进展
    1.3 本课题的主要研究内容和意义
        1.3.1 本课题的研究内容
        1.3.2 本课题的研究意义
        1.3.3 本课题的技术路线
第二章 螺旋形凹槽空心构件增量成形机理研究
    2.1 引言
    2.2 螺旋形凹槽空心构件增量成形原理分析
        2.2.1 螺旋形凹槽成形轨迹分析
        2.2.2 增量成形原理
    2.3 螺旋形凹槽空心构件增量成形应力应变分析
        2.3.1 螺旋形凹槽空心构件增量成形力分析
        2.3.2 多道次增量成形应变分析
    2.4 螺旋形凹槽空心构件增量成形工艺分析
        2.4.1 工具头的下压量分析
        2.4.2 工具头的轴向运动速度分析
        2.4.3 主轴转速分析
        2.4.4 工具头与管材之间的摩擦条件分析
    2.5 本章小结
第三章 螺旋形凹槽空心构件增量成形模拟研究
    3.1 引言
    3.2 增量成形有限元模型模拟软件
        3.2.1 模拟软件简介
        3.2.2 材料模型参数
        3.2.3 有限元模型建立
        3.2.4 相互作用及边界条件的设定
        3.2.5 单元体类型选取及网格划分
    3.3 螺旋形凹槽空心构件增量成形模拟结果分析
        3.3.1 增量成形等效应力分析
        3.3.2 增量成形等效应变分析
    3.4 增量成形工艺参数对成形质量的影响
        3.4.1 工具头的下压量对成形质量的影响
        3.4.2 主轴转速对成形质量的影响
        3.4.3 工具头轴向运动速度对成形质量的影响
        3.4.4 工具头与管材之间的摩擦条件对成形质量的影响
    3.5 本章小结
第四章 螺旋形凹槽空心构件增量成形试验研究
    4.1 引言
    4.2 增量成形试验
        4.2.1 试验装备
        4.2.2 试验材料选择
        4.2.3 工装设计
    4.3 增量成形工艺参数对试验结果的影响
        4.3.1 工具头的下压量对试验结果的影响
        4.3.2 主轴转速对试验结果的影响
        4.3.3 工具头轴向运动速度对试验结果的影响
        4.3.4 摩擦条件对试验结果的影响
    4.4 热增量成形试验分析
    4.5 本章小结
第五章 螺旋形凹槽空心构件增量成形缺陷调控研究
    5.1 引言
    5.2 增量成形缺陷调控研究
        5.2.1 螺旋形凹槽构件表面损伤及破裂分析
        5.2.2 螺旋形凹槽构件表面材料堆积分析
        5.2.3 螺旋形凹槽构件横截面椭圆化分析
        5.2.4 螺旋形凹槽构件回弹分析
    5.3 热增量成形微观组织分析
    5.4 螺旋形凹槽空心构件增量成形质量调控方法
        5.4.1 工具头形式选择
        5.4.2 主轴转速及工具头轴向运动速度选择
        5.4.3 工具头单次下压量选择
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的主要研究成果

(2)凸胞管的强化换热特性研究及优化设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 强化换热技术
    1.3 典型强化换热管的研究现状
    1.4 强化传热的评价方法
        1.4.1 单一评价法
        1.4.2 综合换热性能评价指标PEC
    1.5 场协同理论
    1.6 本文研究目的与内容
2 凸胞管的换热性能及数学模型研究
    2.1 物理模型
    2.2 数学模型
        2.2.1 湍流模型
        2.2.2 近壁面处理
        2.2.3 控制方程
        2.2.4 计算模型的选取与求解设置
    2.3 网格划分
    2.4 计算方法验证
    2.5 凸胞管与光滑管换热性能的对比
        2.5.1 模拟结果分析
        2.5.2 强化换热机理分析
    2.6 本章小结
3 凸胞结构参数对传热及流阻性能的影响
    3.1 结构参数
    3.2 单因素分析
        3.2.1 凸胞深度h
        3.2.2 凸胞半径r
        3.2.3 凸胞节距p
    3.3 多目标优化设计
        3.3.1 多目标优化过程
        3.3.2 优化模型与求解设置
        3.3.3 响应面分析
        3.3.4 优化结果分析
    3.4 管内Nu、f拟合准则关联式
    3.5 MATLAB遗传算法优化
        3.5.1 目标函数
        3.5.2 设计变量
        3.5.3 约束条件
        3.5.4 优化设计的数学模型
        3.5.5 优化结果分析
    3.6 本章小结
4 凸胞排列方式对传热及流阻特性的影响
    4.1 对排、错排性能对比
        4.1.1 对排凸胞换热管仿真模型
        4.1.2 对排与错排传热与阻力性能对比
    4.2 凸胞排数对换热性能的影响
        4.2.1 不同凸胞排数物理模型
        4.2.2 不同凸胞排数对换热性能的影响
        4.2.3 凸胞排数强化换热机理分析
    4.3 凸胞螺旋排列角度对换热及流阻的影响
        4.3.1 凸胞螺旋排列物理模型
        4.3.2 凸胞螺旋角度对换热及流阻性能的影响
        4.3.3 凸胞螺旋排列换热机理分析
    4.4 比较凸胞管与螺旋槽管、横纹槽管
        4.4.1 物理模型
        4.4.2 换热流阻性能比较
        4.4.3 场协同角分析
    4.5 抗污垢性能比较
        4.5.1 抗污垢性能介绍
        4.5.2 数学模型与边界条件设置
        4.5.3 计算结果分析与对比
    4.6 本章小结
5 凸胞管换热器的App设计
    5.1 App设计工具简介
    5.2 App界面介绍
    5.3 换热器布管设计
    5.4 换热器设计流程
    5.5 App设计实例
        5.5.1 验证App
        5.5.2 凸胞管换热器与光滑管换热器对比
    5.6 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 创新点
    6.3 展望与不足
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文目录

(3)高效换热管的完整性研究(论文提纲范文)

学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 课题来源及研究的目的和意义
    1.2 管壳式换热器强化传热技术概述
    1.3 高效换热管种类及发展概述
        1.3.1 扩展表面法
        1.3.2 管内插入物
        1.3.3 表面多孔管
    1.4 有限元法及其应用概述
    1.5 本论文研究内容
第二章 高效换热管轴向刚度研究
    2.1 缩放管轴向刚度研究
        2.1.1 缩放管有限元模型
        2.1.2 几何参数变化对缩放管刚度的影响
        2.1.3 缩放管刚度表征系数公式拟合
        2.1.4 缩放管刚度实验验证
    2.2 螺旋槽管轴向刚度研究
        2.2.1 螺旋槽管有限元模型
        2.2.2 几何参数变化对螺旋管刚度的影响
        2.2.3 螺旋槽管刚度表征系数公式拟合
        2.2.4 螺旋槽管刚度实验验证
    2.3 T型翅片管轴向刚度研究
        2.3.1 T型翅片管有限元模型
        2.3.2 几何参数变化对T型翅片管刚度的影响
        2.3.3 T型翅片管刚度表征系数公式拟合
        2.3.4 T型翅片管刚度实验验证
    2.4 菱型翅片管轴向刚度研究
        2.4.1 菱型翅片管有限元模型
        2.4.2 几何参数变化对菱型翅片管刚度的影响
        2.4.3 菱型翅片管刚度表征系数公式拟合
        2.4.4 菱型翅片管刚度实验验证
    2.5 螺纹管轴向刚度研究
        2.5.1 螺纹管有限元模型
        2.5.2 几何参数变化对螺纹管刚度的影响
        2.5.3 螺纹管刚度表征系数公式拟合
        2.5.4 螺纹管刚度实验验证
    2.6 本章小结
第三章 高效换热管在轴向拉伸载荷作用下的应力分析
    3.1 缩放管在轴向拉伸载荷作用下的应力分析
        3.1.1 缩放管的应力分布规律
        3.1.2 结构参数对应力分布的影响
        3.1.3 各向应力增大系数公式拟合及验证
    3.2 螺旋槽管在轴向拉伸载荷作用下的应力分析
        3.2.1 螺旋槽管的应力分布规律
        3.2.2 结构参数对应力分布的影响
        3.2.3 各向应力增大系数公式拟合及验证
    3.3 T型翅片管在轴向拉伸载荷作用下的应力分析
        3.3.1 T型翅片管的应力分布规律
        3.3.2 结构参数对应力分布的影响
        3.3.3 各向应力增大系数公式拟合及验证
    3.4 菱型翅片管在轴向拉伸载荷作用下的应力分析
        3.4.1 菱型翅片管的应力分布规律
        3.4.2 结构参数对应力分布的影响
        3.4.3 各向应力增大系数公式拟合及验证
    3.5 螺纹管在轴向拉伸载荷作用下的应力分析
        3.5.1 螺纹管的应力分布规律
        3.5.2 结构参数对应力分布的影响
        3.5.3 各向应力增大系数公式拟合及验证
    3.6 本章小结
第四章 高效换热管的疲劳、金相及残余应力分析
    4.1 高效换热管的疲劳分析
    4.2 高效换热管的金相分析
    4.3 高效换热管的残余应力分析
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 对后续研究的展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书

(4)降膜蒸发器传热传质强化及应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
主要符号表
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 降液膜流动与传热传质研究进展
        1.2.1 降液膜流动研究现状
        1.2.2 降液膜传热传质研究现状
    1.3 强化传热技术研究进展
        1.3.1 强化传热技术发展及分类
        1.3.2 管程强化传热技术
        1.3.3 壳程强化传热技术
        1.3.4 强化传热评价准则及场协同理论
    1.4 硫酸铝湿法烟气脱硫技术研究进展
    1.5 本论文研究内容
    1.6 本章小结
第二章 管内降液膜强化传热传质实验研究
    2.1 引言
    2.2 实验方法
        2.2.1 实验系统及流程
        2.2.2 实验过程及数据采集
        2.2.3 实验数据处理
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 液膜Reynolds数对降膜蒸发传热系数的影响
        2.3.2 液膜流量对降膜蒸发传质速率的影响
        2.3.3 同管道内降膜预热段与降膜蒸发段传热分析
        2.3.4 液膜Reynolds数对降膜预热传热系数的影响
        2.3.5 特征关联式
    2.4 本章小结
第三章 缩放管内降液膜流动与传热数值模拟
    3.1 引言
    3.2 物理模型
    3.3 数学模型
        3.3.1 控制方程
        3.3.2 源项的确定
        3.3.3 计算区域与边界条件
        3.3.4 数值计算方法
        3.3.5 网格划分及模型验证
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 液膜厚度分布
        3.4.2 速度分布
        3.4.3 湍流强度分布
        3.4.4 温度分布
        3.4.5 场协同分析
    3.5 本章小结
第四章 不同尺寸缩放管降膜器传热传质实验研究
    4.1 引言
    4.2 实验方法
        4.2.1 实验系统及流程
        4.2.2 实验过程及数据采集
        4.2.3 实验数据处理
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 液膜Reynolds数对降膜蒸发传热系数的影响
        4.3.2 液膜流量对降膜蒸发传质速率的影响
        4.3.3 同管道内降膜预热段与降膜蒸发段传热分析
        4.3.4 液膜Reynolds数对降膜预热传热系数的影响
        4.3.5 特征关联式
    4.4 本章小结
第五章 缩放肋面对降液膜传热性能的影响
    5.1 引言
    5.2 物理模型
    5.3 数学模型
        5.3.1 控制方程
        5.3.2 计算区域与边界条件
        5.3.3 数值计算方法
        5.3.4 网格划分及模型验证
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 缩放节距的影响
        5.4.2 缩放肋高的影响
        5.4.3 缩放比例的影响
        5.4.4 场协同分析
        5.4.5 传热性能分析
    5.5 本章小结
第六章 基于降液膜器碱式硫酸铝脱硫富液解吸及强化传热传质研究
    6.1 引言
    6.2 解吸反应机理
    6.3 实验方法
        6.3.1 碱式硫酸铝脱硫富液制备
        6.3.2 实验系统及流程
        6.3.3 实验过程及数据采集
    6.4 降膜解吸的传热传质模型
        6.4.1 传热分析
        6.4.2 传质分析
        6.4.3 误差分析
    6.5 结果与讨论
        6.5.1 不同流量下热质传递规律及解吸效果分析
        6.5.2 不同加热温度下热质传递规律及解吸效果分析
        6.5.3 不同含硫浓度下热质传递规律及解吸效果分析
        6.5.4 不同铝量下热质传递规律及解吸效果分析
        6.5.5 不同碱度下热质传递规律及解吸效果分析
        6.5.6 特征关联式
    6.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附表

(5)一种正交凹槽流道的流动与传热特性及应用研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 强化传热技术研究现状
        1.2.1 传热强化机理及方法
        1.2.2 常见强化传热技术介绍
        1.2.3 场协同理论
    1.3 板翅式换热器概述
        1.3.1 板翅式换热器发展历史
        1.3.2 板翅式换热器研究现状
    1.4 混沌对流的研究
    1.5 流体流动和传热的研究手段的发展
        1.5.1 理论分析
        1.5.2 实验研究
        1.5.3 数值模拟
    1.6 目前存在的问题
    1.7 本文的主要研究内容
2 L型混沌流道流动与传热性能的数值分析
    2.1 引言
    2.2 L型混沌流道的数值模拟计算
        2.2.1 数值模拟计算的理论基础
        2.2.2 混沌流道的几何模型
        2.2.3 网格划分及边界条件设置
        2.2.4 数值模拟方法的正确性验证
    2.3 计算结果分析
        2.3.1 混沌流道的流体流动和传热
        2.3.2 雷诺数的影响
    2.4 本章小结
3 正交凹槽流道的提出与研究
    3.1 引言
    3.2 正交凹槽流道的结构设计
    3.3 正交凹槽流道的数值分析
        3.3.1 流道的参数范围选择
        3.3.2 流道的计算模型
        3.3.3 计算网格独立性考察
        3.3.4 正交凹槽流道的数值分析
    3.4 正交凹槽流道的性能评价
    3.5 本章小结
4 正交凹槽流道内流体流动与传热特性研究
    4.1 引言
    4.2 正交凹槽流道的周期性特性研究
    4.3 正交凹槽流道流动与传热影响因素研究
        4.3.1 流动截面形状的影响
        4.3.2 流动弯直比的影响
        4.3.3 流动Re的影响
        4.3.4 流动Pr的影响
        4.3.5 宏观尺度的影响
        4.3.6 计算关联式
    4.4 正交凹槽流道混沌特性分析
        4.4.1 混沌特性研究方法
        4.4.2 李雅普诺夫指数的修正
        4.4.3 流道混沌特性分析
    4.5 本章小结
5 正交凹槽流道内流体的混合特性研究
    5.1 引言
    5.2 静态混合器
        5.2.1 静态混合器的混合机理
        5.2.2 混沌对流与混合
    5.3 正交凹槽流道内流体的混合研究
        5.3.1 多相流模型概述
        5.3.2 混合的控制方程
        5.3.3 物理模型及边界条件
        5.3.4 计算结果及其分析
    5.4 本章小结
6 正交凹槽流道在板翅式换热器中的应用
    6.1 引言
    6.2 正交凹槽流道在板翅式换热器的应用
        6.2.1 板翅式换热器的相关研究
        6.2.2 板翅式换热器的制造特点
        6.2.3 具有正交凹槽流道的板翅式换热器
        6.2.4 新型混沌板翅式换热器的数值模拟
    6.3 本章小结
7 混沌流道内流体流动与传热的试验研究
    7.1 引言
    7.2 流体流动的冷模试验
        7.2.1 激光多普勒流速仪
        7.2.2 试验原理
        7.2.3 试验装置及流程
        7.2.4 试验测量及数据处理
    7.3 流体传热的热模试验
        7.3.1 试验原理与装置
        7.3.2 试验测量及数据处理
    7.4 本章小结
8 总结与展望
    8.1 总结
    8.2 论文工作的创新之处
    8.3 展望
9 参考文献
10 个人简历在学期间发表的学术论文与研究成果
    10.1 个人简历
    10.2 在学期间发表的学术论文
    10.3 参研项目
11 致谢

(6)管外冷凝强化换热管的结构及发展趋势(论文提纲范文)

1 管外冷凝强化换热管
    1.1 整体翅片管
    1.2 异形强化管
2 管外冷凝强化管的研究新进展和发展趋势
    2.1 管外冷凝强化管的研究新进展
        2.1.1 新型强化管的开发
        2.1.2 强化管管型和结构参数的研究进展
    2.2 管外冷凝强化换热管的发展趋势
3 结语

(7)管内旋流场综合性能研究进展(论文提纲范文)

1 管内旋流技术研究现状
    1.1 管内插入物
        1.1.1 内插螺旋扭带
        1.1.2 内插螺旋线圈
    1.2 表面沟槽
        1.2.1 螺旋槽管
        1.2.2 螺旋扭曲扁管
    1.3 复合强化传热
2 旋流技术比较
3 结语

(8)外凸式螺旋波纹管流动与传热特性的数值模拟研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 强化换热技术
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 外凸式螺旋波纹管流动与换热的计算模型
    2.1 引言
    2.2 数值模拟
        2.2.1 物理模型
        2.2.2 网格划分
        2.2.3 数值计算的基本假设
    2.3 数学模型
        2.3.1 湍流简介
        2.3.2 控制方程
        2.3.3 标准 k-ε模型
    2.4 数值模型验证
        2.4.1 经验公式
        2.4.2 网格无关性分析
        2.4.3 经验公式验证
    2.5 本章小结
第3章 外凸式螺旋波纹管传热性能的数值模拟研究
    3.1 引言
    3.2 外凸式螺旋波纹管数值模拟研究
        3.2.1 物理模型
        3.2.2 网格划分
        3.2.3 边界条件设置
    3.3 外凸式螺旋波纹管与波节管和光管传热性能的对比研究
    3.4 螺旋波纹管基本参数对传热性能的影响
        3.4.1 螺纹间距对螺旋波纹管传热性能的影响
        3.4.2 螺纹深度对螺旋波纹管传热性能的影响
        3.4.3 螺纹倒角对螺旋波纹管传热性能的影响
    3.5 本章小结
第4章 外凸式螺旋波纹管流动与传热的机理研究
    4.1 引言
    4.2 螺旋波纹管与波节管和光管流动和传热机理的对比研究
    4.3 螺旋波纹管管程流动和传热的机理研究
        4.3.1 参考变量分布
        4.3.2 螺纹间距的影响
        4.3.3 螺纹深度的影响
        4.3.4 螺纹倒角的影响
    4.4 本章小结
第5章 外凸式螺旋波纹管的结构优化设计
    5.1 引言
    5.2 Minitab 软件简介
    5.3 响应曲面法
        5.3.1 响应曲面理论
        5.3.2 响应曲面法模型建立的方法
    5.4 中心复合设计
    5.5 螺旋波纹管管程的优化设计
        5.5.1 影响因素的选择
        5.5.2 结构优化试验设计
        5.5.3 方差分析
        5.5.4 回归分析
    5.6 响应曲面分析
    5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

(9)扭曲管内旋流效应对液固两相流换热性能影响研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 强化传热技术研究现状
        1.2.1 管内旋流场强化传热
        1.2.2 液固两相流强化传热
    1.3 主要研究内容
第2章 扭曲管与液固两相流技术理论分析
    2.1 扭曲管传热过程理论基础
    2.2 液固两相流动力学理论
        2.2.1 理论概述
        2.2.2 主要研究方法
        2.2.3 控制方程
    2.3 管内粒子的力学分析
    2.4 强化传热性能评价方法
    2.5 本章小结
第3章 含粒子扭曲管内强化传热数值模拟
    3.1 物理模型
    3.2 网格划分
    3.3 控制方程和边界条件
        3.3.1 控制方程
        3.3.2 边界条件
    3.4 计算结果及讨论
        3.4.1 换热管内流体性能
        3.4.2 扭曲比对流体换热及压降的影响
        3.4.3 压扁程度对流体换热及压降的影响
    3.5 本章小结
第4章 含粒子扭曲管内强化传热实验研究
    4.1 实验目的
    4.2 实验装置和流程
    4.3 数据处理
    4.4 实验材料及操作步骤
    4.5 实验注意事项
    4.6 实验数据处理
        4.6.1 流速对传热的影响
        4.6.2 流体压降
        4.6.3 误差分析
    4.7 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录 A 传热实验测量数据记录表
附录 B 攻读硕士学位期间公开发表的论文

(10)卧式氨冷凝器传热技术研究进展(论文提纲范文)

1 冷凝传热机理[1, 2]
2 管外强化传热
    2.1 改变传热表面形状
        (1) 犁刺管
        (2) 螺旋槽管
        (3) 波纹管
        (4) 横槽管
        (5) 螺旋扁管
        (6) 管外表面特殊处理
    2.2 管束支撑结构
        (1) 弓形折流板
        (2) 整圆折流板
        (3) 网状折流板
        (4) 折流杆支撑
        (5) 空心环支撑
        (6) 管子自支撑
        (7) 螺旋折流板支撑[20, 21]
3 管内强化传热
    (1) 螺旋槽管
    (2) 波纹管
    (3) 横纹管
    (4) 螺旋扁管
4 结语

四、勺形凹槽螺旋槽管强化传热研究(论文参考文献)

  • [1]螺旋形凹槽空心构件增量成形机理及缺陷调控研究[D]. 王成. 南京航空航天大学, 2020(07)
  • [2]凸胞管的强化换热特性研究及优化设计[D]. 张娟. 陕西科技大学, 2020(02)
  • [3]高效换热管的完整性研究[D]. 温士杭. 北京化工大学, 2018(02)
  • [4]降膜蒸发器传热传质强化及应用研究[D]. 黄阔. 华南理工大学, 2018(12)
  • [5]一种正交凹槽流道的流动与传热特性及应用研究[D]. 曹侃. 郑州大学, 2017(05)
  • [6]管外冷凝强化换热管的结构及发展趋势[J]. 林梦,欧阳新萍,袁道安. 能源研究与信息, 2015(03)
  • [7]管内旋流场综合性能研究进展[J]. 于欢,彭德其,田清,隆香花,叶磊,邓斌. 化工进展, 2013(07)
  • [8]外凸式螺旋波纹管流动与传热特性的数值模拟研究[D]. 张晓燕. 哈尔滨工业大学, 2013(03)
  • [9]扭曲管内旋流效应对液固两相流换热性能影响研究[D]. 于欢. 湘潭大学, 2013(03)
  • [10]卧式氨冷凝器传热技术研究进展[J]. 熊从贵. 石油化工设备, 2013(01)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

螺旋槽螺旋槽强化传热研究
下载Doc文档

猜你喜欢