锯齿形翅片管式换热器强化传热机理研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

翅片管式换热器作为一种高效的传热元件，广泛应用于化工、能源、制冷等领域。

随着工业技术的不断发展，对换热器的小型化、高效化、节能化提出了更高的要求。

传统的直翅片管式换热器存在传热效率较低、流体阻力较大等问题，限制了其应用范围。

2. 本选题国内外研究状况综述

翅片管式换热器的强化传热研究一直是学术界和工业界关注的热点问题。

近年来，国内外学者针对锯齿形翅片强化传热机理开展了大量的研究工作，并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将以锯齿形翅片管式换热器为研究对象，采用数值模拟和实验验证相结合的方法，深入研究锯齿形翅片的强化传热机理，分析翅片结构参数对换热器传热性能的影响规律，并提出优化设计方案。

1. 主要内容

1.基于计算流体力学（cfd）理论，建立锯齿形翅片管式换热器的三维数值模型，并对模型进行网格划分和边界条件设置。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用数值模拟和实验验证相结合的方法，首先根据锯齿形翅片管式换热器的结构特点，利用solidworks、ug等三维建模软件建立换热器的三维模型，并在icemcfd、ansysmeshing等网格划分软件中进行网格划分。

然后，选用合适的湍流模型，在fluent、cfx等cfd软件中进行数值模拟计算，分析锯齿形翅片强化传热的机理，并研究翅片结构参数对换热器传热性能的影响规律。

为了验证数值模拟结果的准确性，将搭建实验平台，对不同结构参数的锯齿形翅片管式换热器进行实验研究，并将实验结果与数值模拟结果进行对比分析。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.采用数值模拟和实验相结合的方法，对锯齿形翅片管式换热器的强化传热机理进行深入研究，并分析翅片结构参数对换热器传热性能的影响规律，为锯齿形翅片管式换热器的优化设计提供理论依据和技术支持。

2.提出了一种基于数值模拟和实验结果的锯齿形翅片结构参数优化设计方法，以获得最佳的传热性能。

3.建立了锯齿形翅片管式换热器传热性能的预测模型，为工程实际应用提供参考。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 尹航,过增元. 基于场协同原理的锯齿形翅片管强化传热研究[j]. 制冷学报,2019,40(01):88-94.

[2] 孙志强,刘伟,宋文广,李洪伟,朱冬生. 锯齿形翅片管换热器数值模拟与结构优化[j]. 石油机械,2021,49(01):91-100.

[3] 马一太,王艳召,李亚,陈江峰,张华. 锯齿形翅片管换热器气侧流场与强化传热研究[j]. 化工进展,2021,40(02):786-794.