一、流阻和摩擦对流体流动作功装置性能的影响（论文文献综述）
王静文[1]（2021）在《翼型印刷电路板式LNG气化器流动传热特性数值研究》文中进行了进一步梳理近年来,印刷电路板式换热器（Printed circuit heat exchanger,PCHE）已被广泛用于海洋油气平台的LNG浮式存储再气化装置（Floating Storage and Regasification Unit,FSRU）。其结构紧凑、占地面积小、且具有特殊的换热比表面积,所以PCHE在作业过程中具有良好的安全可靠性和传热性能,可在高温高压环境下高效率工作,且不易受海洋油气平台摇晃的影响。国内外学者对PCHE的研究,经历了一个从连续型到非连续型的发展历程,其中,连续型PCHE包括平直段、Z字型、波纹型PCHE等,非连续型PCHE包括翼型、S型等具有非连续肋片的PCHE。翼型翅片作为一种非连续型翅片结构,将其应用于PCHE时,翼型PCHE的热工水力性能明显优于Z字型和波纹型PCHE。PCHE发展至今,如何提高其热工水力性能,已经成为学术界的研究重点。本文结合数值研究和理论分析两方面,对翼型PCHE的热工水力性能进行了综合分析,以超临界LNG作为微通道内的工作流体,针对微通道内翼型翅片的不同排列以及形状结构对超临界LNG的流动传热特性的影响展开了研究,探寻翼型PCHE强化传热的措施。本文通过建立翼型印刷电路板式LNG气化器的三维数值模型,气化器微通道内的翼型翅片分为平行排列和交错排列,对不同翅片排列的翼型PCHE微通道内超临界LNG的流动与传热特性进行了模拟研究,揭示了通道内流体的传热机理,以及翅片的布置方式与密集程度对翼型PCHE流动传热特性的影响规律,获得了翼型翅片的最佳排列布置方式,在此基础上,利用仿生学原理将翼型翅片的形状结构优化成梭形,并以评价指标Nu/Eu以及科尔本J因子对所模拟工况的热工水力性能进行了全面评价。结果表明,微通道内翼型翅片的排列布局方式对超临界LNG的流动传热特性影响较大。与平行排列相比,翅片交错排列时,超临界LNG的流动传热特性更佳;前后两个翅片间的交错距离Ls对超临界LNG的压降影响较小,而对其传热过程影响较大;翅片的疏密程度由上下两个翅片之间的垂直距离Lv来表征,Lv对翼型PCHE的水力性能影响较大;综合考虑传热性能与流动阻力,发现,当翼型翅片的垂直距离Lv=3mm,交错距离Ls=3mm,Nu/Eu与科尔本J因子同时达到峰值,即2Ls/Lh=1时（Lh为同一行前后两个相邻翅片的间距,Lh=6mm）,翼型PCHE的热工水力性能最佳。在获得翅片最佳排列布局方式的基础上,对翼型翅片的结构进行优化设计,从仿生学角度将其优化成梭形,梭形的头部尖锐,流体易流过,流动阻力偏低,流速均一性较高,流动传热特性更佳。借助FLUENT软件模拟不同质量流量的超临界LNG在翼型PCHE与梭形PCHE流道内的流动传热,结果发现,在质量流量为0.0005kg/s～0.001kg/s范围内,流体质量流量越大,流动传热特性越好,因此,适当提高流体的质量流量,有利于提高翼型PCHE和梭形PCHE的热工水力性能。本论文的研究工作为优化翼型印刷电路板式LNG气化器的工业设计,提高翼型印刷电路板式LNG气化器的运行效率奠定了理论基础。
齐长鑫[2]（2021）在《考虑流固耦合的止回阀启闭过程分析与优化》文中研究说明止回阀多用在管道系统中,可保证阀前泵不被返回流体力冲坏,起着保护系统安全的功用。作为止回阀的一种,轴流式止回阀因具有全开状态流阻低、开启迅速、可快速止回等优点,被大量应用在管路系统中。在止回阀的工作过程中,由于阀瓣受流体力的作用,计算阀瓣上的作用力异常复杂,阀瓣的运动状态难以确定;并且目前国内对止回阀的研究还没有一套完整的设计体系,设计出的某些产品会出现开启过程用时过长,全开状态流阻过大,止回过程阀瓣对阀座的冲击速度过大等问题。本论文针对以上问题,通过改变阀门部分结构参数并利用数值模拟技术优势,对现有的轴流式止回阀产品的启闭特性及减阻特性进行优化,主要进行了以下工作。（1）首先介绍了几种典型的回转体设计方法,分析了各个方法的优势与不足。其次确定了对阀芯回转体型线影响较大的三个参数,并利用Nystrom回转体设计法设计止回阀阀芯型线;之后联合文丘里效应和流道型线公式,确定止回阀进口处和阀体中腔处的阀体流道型线。（2）对阀芯结构影响最大的三个参数使用正交试验设计,得到二十五组在空间上正交分布的排列组合。对二十五个排列组合进行三维建模后,利用数值模拟软件分析阀门流阻。利用方差分析对数值模拟结果进行权重分析,发现对止回阀全开流阻影响最大的因素是阀芯最大直径,其次是阀瓣型线修正系数,导流罩型线修正系数影响最小。随后利用Kriging曲面插值法对正交试验的二十五组轴流式止回阀流阻结果进行曲面拟合。最后利用遗传粒子群算法对Kriging代理模型进行进一步优化,得到使止回阀流阻最小的阀芯结构。利用流体分析后的结果,对阀门采用流固耦合的手段,分析出阀门最大位移变化处为阀体中腔;阀门等效应力极值处为阀门阀芯后尾翼位置。（3）使用流体分析软件模拟了止回阀开启和关闭过程中内部流体运动状态随时间的变化规律。分析了阀门最小开启速度及全开作用时间;在泵停止工作后,分析止回阀的动态响应曲线,通过对轴流式止回阀阀体上添加反向阻塞结构的方法,减小了止回阀止回过程中阀瓣对阀座的冲击速度。
吴迪[3]（2021）在《核酸预处理扩增检测一体化PCR微装置的研究及应用》文中认为病原体引起的传染性疾病,是威胁人类身体健康以及造成社会恐慌的主要因素,因此,对病原体传染病监测和防治的工作意义重大。在面对突发的未知病原体疫情时,如何做到快速而准确的筛查、鉴定以及追踪传染源,为研制相应的药物、疫苗以及挽回患者生命争取宝贵的时间,是一个重要的公共卫生问题。近年来,聚合酶链反应（Polymerase Chain Reaction,PCR）技术已经被广泛的应用于病原生物学的诊断中,此技术通过体外酶促合成特异性DNA实现生物体外的特异性DNA复制。这种可以将微量的DNA在短时间内大量复制的技术,具有特异性和灵敏度高、产率高、操作快速便捷以及重复性好等优势,被广泛应用于医疗检测、生物科研、食品安全监测、农产品检测等方面。传统的核酸检测流程,一般有采样、样本运输、实验室核酸提取、配制检测试剂、混入样本、送入核酸检测仪进行扩增、产物检测等多个步骤,整个流程耗时较长,且实验操作复杂,对环境及人员要求较高,难以满足病原体即时检测的需求。因此,开发体积小通量低的集成式一体化的PCR检测微装置,不仅可以防止交叉污染,还易于实验操作的进行,使得非专业人士也可以进行检测,从而不局限于专门的实验室和训练有素的实验室工作人员。本论文针对细菌等病原体的即时检测,通过研究了自压式气体扩散微泵、微腔式PCR扩增模块与连续流动式PCR扩增模块,提出了一种一体化PCR方法,并且设计了一种基于核酸提取扩增及检测一体化的PCR扩增新装置,将病原体遗传物质的提取、PCR扩增以及产物检测三部分集成为由程序控制的自动化体系,此方法免除了复杂的实验操作流程,节省了人力物力,提高了检测效率。本文主要开展了以下研究工作:对自压式气体扩散微泵进行了设计及实验研究,包括其三种末端模式,分别为基于材料透气性的自压式气体扩散微泵、基于毛细石英管流阻的自压式气体扩散微泵以及基于多倍拉伸毛细特氟龙管流阻的自压式气体扩散微泵。并且综合考虑流体管阻、芯片透气属性与流道几何形状之间的关系,基于菲克定律建立了自压式气体扩散微泵数学模型,为自压式气体扩散微泵实现流体在微管道内的长时间连续、稳定、匀速流动提供新型的控制机理,并实现了高温条件下的单相微流体在长管道中稳定传输与多相流体稳定传输控制。对PCR扩增微装置进行了研究,主要分为微腔式PCR微装置和连续流动式PCR微装置。基于聚合酶链式反应中的变性-退火-延伸三个基本反应步骤,设计并构建包括基于油浴加热的微腔式PCR微装置、片上恒温单热源连续流动式PCR微装置以及片外恒温单热源连续流动式PCR微装置等满足多场景应用的聚合酶链式反应体系,为PCR仪的小型化与高度集成化奠定了基础。并且基于利用帕尔贴效应的片外恒温单热源连续流动式PCR扩增方法设计并搭建了一套PCR原理样机,该样机利用自压式气体扩散微泵实现单相流体在微管道内的长时间匀速稳定流动,并利用半导体制冷片的帕尔贴效应以及陶瓷的导热特性实现了单一恒温热源,达到了体积小、功耗低的目标。研究并设计了一体化核酸预处理扩增检测的PCR微装置。该装置体积小、便携化、成本低、操作简单,可实现病原体自动化、高特异、高灵敏检测。研发了基于Chelex-100和蛋白酶K的DNA提取方法,结合高温以缩短操作时间,确定了各成分配比与高温时间的最优化分配方案。为满足不同使用场景,结合微流控芯片技术,研究了片上式和片外式的病原体检测方法,开展了病原体检测系列实验,对提取细菌和人类毛发等核酸的性能进行评价,实现了“sample-in-answerout”的检测目标。此外,微装置中的微型凝胶电泳产物检测模块不仅可以应用于病原体核酸扩增后的产物检测,还可以后续应用于流行病序列分析、追踪传染源、基因测序等方面。综上所述,本文针对PCR装置中的微泵模块、扩增模块,以及病原体的核酸预处理扩增检测一体化PCR微装置的研究,简化了样本检测步骤,降低了样本检测时间,为生命科学的研究提供了一种新的分析方法。
孔祥波[4]（2021）在《高温熔盐回路系统阻力特性实验研究》文中研究指明熔盐回路系统是实现熔盐堆堆芯核热传输和转移的关键设施,主要由循环泵、熔盐换热器和管路等设备组成。系统运行时,需保证熔盐泵在最高效率点附近工作。为此,回路系统阻力与泵扬程的额定值应尽可能一致。由于常规管路和设备阻力计算公式和泵水力性能曲线都是在水介质下测试给出,其在高温熔盐状态下的适用性存在不确定性。因此,本文通过FLiNaK熔盐高温回路阻力特性的实验研究,对设备和管道阻力计算公式在熔盐下的适用性进行了评价。研制了一套熔盐调节阀并通过高温熔盐测试台架进行测试,最终给出了阀门在不同开度下的流量系数和流阻系数,同时验证了调节阀和泵在水介质下的测量结果应用于熔盐工况时的误差范围。具体研究内容如下:首先,对FLiNaK熔盐高温试验回路进行了升级改造,并对系统阻力重新进行了分析计算。通过熔盐泵变频操作,对回路在不同流量工况下的系统阻力进行实验研究。在流量为19.3-24.3m3/h的实验范围内,电加热器压损和加热器出口至泵进口管段的压损计算值与压力测量值之间的偏差不超过±5%,证明了计算管壳式换热器壳层压损的埃索法以及计算管道压损的沿程阻力公式和弯管局部阻力公式在熔盐介质下的适用性。受实验条件限制,泵在FLiNaK回路中的扬程值无法直接测量。采用泵在水介质下的流量-扬程曲线与回路压损对比分析。根据相似性定理可获得在回路实验流量和频率下的熔盐泵扬程拟合值。回路压损与泵扬程拟合值之间的偏差在±28%以内。其次,设计并加工了一台角式柱塞型熔盐调节阀。采用CFD方法对阀门在20%、40%、60%、80%和100%相对开度下的流动特性进行仿真分析,给出了阀门流量系数和流阻系数与相对开度的关系曲线。其中阀门全开时流量系数约为444m3/h。通过调节阀流动特性水测试台架,测量得到调节阀在水介质下的流量系数和流阻系数与相对开度的关系曲线,在阀门全开时流量系数可达485m3/h。流量系数与流阻系数随开度的变化趋势两者高度一致。在相对开度≥20%时,流量系数测试结果大于仿真结果,两者之间的偏差最大约14%。与之相反,流阻系数测试结果小于仿真结果,两者之间的偏差最大约24%。最后,通过熔盐测试台架对调节阀进行实验研究。通过调节阀门开度和泵频率改变系统阻力特性和流量,得到了调节阀和泵在熔盐介质下的水力特性曲线。调节阀在不同开度下的流动性能曲线与仿真分析结果符合性良好,再次验证了CFD方法的准确性。在相对开度为20%-80%范围内,流量系数测量结果大于仿真结果,两者之间的偏差最大约6%。与之相反,流阻系数测量结果小于仿真结果,两者之间的偏差最大约11%。另一方面,实验证实了水介质下的泵流量-扬程曲线仍适用于高温熔盐工况,但会变得更为平坦。在25-50Hz频率区间内,两者之间的误差范围为±17%。其中,流量相对较小时表现为负偏差,相对较大时表现为正偏差。
霍增辉[5]（2021）在《三偏心蝶阀流场分析与密封性能优化研究》文中认为三偏心蝶阀具有密封面偏离轴中心线、轴中心线偏离阀体和阀板的几何中心、密封面的锥面轴线偏离于阀板几何中心三个偏心特点,因其独特的性能近年来被广泛应用于多种管道运输场合。三偏心蝶阀相比较其他蝶阀来说具有寿命长、维护少、摩擦力矩小、驱动扭矩小、可双向密封等优点,适用于多种不同的工况,既可以用于低压差的调节场合,也可用于开关和需要严密切断的控制场合。虽然三偏心蝶阀相比较其他的蝶阀具有多种优点,但还是存在一些不足之处,对蝶阀的研究仍需持续进行,本文主要运用仿真方法分析了三偏心蝶阀目前所存在的关于密封性能方面的问题,对蝶阀展开了关于其内部流场流动规律和密封性能的一系列研究。（1）对蝶阀的内部流场进行了数值模拟。通过运用计算流体动力学方法,结合流体运动基本控制方程组,对蝶阀的内部流动情况进行了模拟分析,得出了蝶阀在九种不同开度下的压力云图和速度云图,对每一种开度下的流动情况进行了讨论和总结,概述了蝶阀的流动规律。通过对压力和速度云图中的数据的提取,运用经验公式计算得到了蝶阀的流量系数和流阻系数,得出蝶阀可以有效实现调节功能的是在开度为30°-80°,其余开度下调节能力较弱。对蝶阀进行了流量测试实验,对仿真结果进行了验证。通过实验得出了蝶阀的前后实际压差,以及蝶阀出口处的水流平均速度,对数据进行拟合得到了蝶阀的流量特性曲线和流阻特性曲线。（2）对蝶阀的密封结构进行了研究。阐述了蝶阀实现密封的原理以及对蝶阀的密封性能研究的必要性,对蝶阀的主要密封部件密封环展开了分析,选择司泰莱硬质合金作为密封环的材料,对密封环目前主流的两种安装方式进行了比较与分析,安装在阀板上的密封环相比较安装在阀体上更加方便,易于拆卸和更换,流通能力也较好。对蝶阀的密封比压进行了计算,得到了蝶阀的必需密封比压和许用密封比压,建立了蝶阀的密封性能评价模型。对蝶阀的力学性能进行了研究,推导和计算了蝶阀的密封力矩,为后续蝶阀的密封结构的有限元仿真提供了基础。（3）对蝶阀密封结构进行了有限元仿真和优化。建立了蝶阀的密封结构模型,概述了蝶阀内部实现密封功能的几个主要零件的接触行为和特点,研究的重点在于蝶阀上的密封环,之后对蝶阀密封结构进行了有限元仿真,得到了密封环上的接触应力、摩擦应力以及最大变形量,得出了目前蝶阀在密封性能上主要存在的问题,一是密封环和阀座接触不充分,二是当流动作用力较小时,蝶阀的实际密封比压低于必需密封比压,产生泄露。对蝶阀上的密封环进行了优化,主要优化密封环的直径和厚度。运用响应曲面的方法对密封环进行了优化,将优化后的密封环进行重新建模和装配,再按照之前的条件进行有限元分析,得出结果和优化前进行对比。经过对比,发现蝶阀的最大、最小密封比压都有所降低,摩擦应力以及最大变形量也降低了,满足了蝶阀的密封要求,而蝶阀的体积也有所减小,这对于密封环的量产来说意义重大,大大的降低了生产成本。
史旭升[6]（2020）在《微型燃气轮机回热器流动与换热特性研究》文中认为随着国际能源结构的逐步调整,以及各个国家对环境保护的更加重视,分布式供能系统作为一种新型的能源系统受到人们越来越多的关注。其中微型燃气轮机是分布式供能系统中的重要动力设备。回热器是微型燃气轮机中的重要组成部件,对提高微型燃气轮机的热效率具有重要意义。目前,国外已经有成熟的微型燃气轮机发电机组及高效紧凑式回热器的制造技术和实际使用经验,但由于技术保密等方面的原因,关于这方面文献的公开报道较少。国内对高温回热器性能研究还处于比较薄弱的环节,有关方面的研究数据还比较少,也没有成熟可用的回热器,因此加快微型燃气轮机高效紧凑式回热器的开发具有重要意义。基于以上存在的问题,本文设计了适用于300kW级微型燃气轮机的板式回热器,并针对环形原表面式回热器开展了结构参数对其流动换热特性和熵产特性的研究。设计制造了板式回热器试验样机,并在回热器性能测试平台上进行了流阻和换热性能测试。根据获得的试验测试数据,验证了数值方法的正确性,并在此基础上开展了详细的数值模拟研究,分析了设计工况及变工况条件下板式回热器的流动阻力性能。同时在满足设计工况阻力损失条件下,针对低温侧单个子区域逆流换热区各内部通道中流量分配不均匀的问题提出了结构改进方案。建立了微型燃气轮机的热力循环模型,研究了回热器性能对微型燃气轮机热力循环性能的影响,并建立了回热器整机模型进行静态和动态性能分析。研究了CW型通道单元结构参数与通道内流动换热性能及熵产性能之间的关系。本文根据给定的300kW级微型燃气轮机回热器设计参数,以及矩形通道中空气流动换热关联式,设计出了符合微型燃气轮机系统性能要求的板式回热器高温侧和低温侧换热单元,并加工出部分板片组装焊接成试验样机。通过试验研究了板式回热器在部分工况下流动与换热性能,以试验结果为依据,采用数值模拟的方法研究了回热器在设计工况和变工况时高温侧和低温侧的流阻性能以及逆流换热区的换热性能。结果表明,在设计工况下高温侧通道相对压损为1.1%,低温侧通道相对压损为2.87%,回热器有效度大于0.86,满足回热器的设计要求;并且发现回热器有效度与高温侧和低温侧工质的进口温度关系不大,与高温侧和低温侧工质的进口流量变化关系较为密切。此外,通过板式回热器整体结构优化,合理设计了低温侧导流区通道宽度及长度,使得低温侧工质由狭窄的进口导流区转入大宽幅逆流换热区后,流量能够均匀分配到各子区域中,确保了回热器的紧凑度及出口温度的均匀性。进一步的详细数值研究发现,在低温侧单个子区域逆流换热区中的各通道间,工质的流动分布尚存在一定的不均匀现象,使得单个子区域逆流换热区中的各通道出口温度尚存在一定的差异。针对此问题,进一步提出依次增加低温侧子区域进口处每个通道肋长的结构改进方案。改进后单个子区域逆流换热区中各个通道的平均流速变化范围在4-6m/s之间,分布较为均匀。并通过计算发现,改进结构后高温侧通道出口温度间的最大温差缩小了5℃,出口平均温度相对于原结构减小了1.7℃,低温侧通道出口平均温度相对于原结构增加了2.2℃。在阻力损失允许的条件下,该改进方案能够有效提高逆流换热区的换热性能。在Flownex SE仿真平台上建立了板式回热器整机模型,开展了回热器静态和动态性能的研究。结果表明,当高低温两侧进口流量与压力保持不变,随着高温侧进口温度增加,高温侧流阻略有增加,低温侧流阻变化不大,回热器有效度也变化不大。当高低温两侧进口质量流量与温度保持不变,随着低温侧进口压力的增加,高温侧流阻基本不变,低温侧流阻降低,回热器有效度基本保持不变。当高低温两侧进口温度与压力保持不变,随着高低温两侧进口质量流量同时增加相同量,高温侧和低温侧流阻也增加,回热器有效度略有降低。对于高温侧工质进口温度阶跃变化,低温侧工质出口温度的响应时间明显快于高温侧。对于高温侧工质进口温度阶跃上升60℃,低温侧出口温度恢复到稳定状态需要200s,高温侧出口温度恢复到稳定状态需要500s。而对于高低温两侧进口工质进口质量流量阶跃减小相同量,高低温两侧工质出口温度恢复稳定所需要的时间却几乎相同。高低温两侧工质进口质量流量同时阶跃变化量越小,高低温两侧出口温度恢复稳定所需要的时间也越短。此外,在Flownex SE仿真平台上建立了300kW级的微型燃气轮机热力循环模型,并将板式回热器整机模型代入300kW级微型燃气轮机热力循环中进行研究。在微型燃气轮机转速保持不变的情况下,热力循环效率随着输出功率增加而增加,回热器有效度随着输出功率的增加而降低。在微型燃气轮机使用过程中,当高温侧和低温侧压损增大时,微型燃气轮机的输出功率和效率会减小,其中低温侧压损的变化相比于高温侧压损的变化对输出功率和效率的影响更大。这对微型燃气轮机控制系统的设计与优化有重要意义。针对CW型原表面式换热器,基于通道的周期性结构和多周期边界划分方法,建立了三个周期单元的CW单侧通道换热模型,研究了CW型周期性单元通道的高度（H）、节距（P）、波幅（A）、长度（L）、燃气通道的圆角半径（R1）和空气通道的圆角半径（R2）对通道内流动与换热特性的影响。结果表明,在相同的H/P值时,随着A/L的增加,通道的传热性能增加。但同时摩擦因子也随着A/L的增加而增加。类似地,在相同的A/L值时,随着H/P值的增加,传热性能也增加。然而,随着H/P值的增加,摩擦因子却几乎没有变化。此外,建立了燃气、空气和固体壁面耦合换热三维模型,研究了CW型通道的结构参数对CW型通道内熵产的影响。结果表明,随着P/R2值越大,传热熵产率也越高。当燃气通道中的雷诺数为1020的时候,随着P/R2值从6.0增加到7.2,燃气通道中的无量纲传热熵产率减少了85.2%;随着H/R2值从8.8增加到12.8,燃气通道中的无量纲传热熵产率减少了62.5%。当空气通道中的雷诺数为1148的时候,随着P/R2值从6.0增加到7.2,空气通道中的无量纲传热熵产率增加了28.5%;随着H/R2值从8.8增加到12.8,空气通道中的无量纲传热熵产率减少了68.9%。此结论可为CW型回热器的设计优化提供参考。
张娟[7]（2020）在《凸胞管的强化换热特性研究及优化设计》文中研究说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。
黄其[8]（2020）在《小尺度周期性凹槽流道低Reynolds数脉动流的流动及传热特性研究》文中进行了进一步梳理脉动流作为一种扰流技术,在工业界与学术界均得到广泛的认可,对其的研究价值主要体现在两个方面:其一,工程层面,研究出新型的复合强化传热技术,并依照强化传热技术制造出高效的换热器,对于现代工业的发展和节能具有重大意义;其二,学术层面,大力研究脉动流技术,尤其是归纳流动与传热物理规律、认识微观流动换热机理、探索流动减阻技术等,对于传热传质学科的完善具有重要价值。本文将“以扩缩结构为特性的小尺度周期性三角凹槽流道脉动流”作为研究对象,采用理论建模、实验测试与数值模拟相结合的方式,全面解析脉动流的流动及传热规律,探究柔性壁减阻技术在脉动流中的适用性。其中,理论部分,借鉴经典的流体力学模型与血液动力学模型,对研究对象进行数学建模,理论分析脉动参数、几何结构、流道属性与流动阻力之间的作用关系;实验部分,搭建脉动流发生系统,研制满足测量需求的试验装置,利用测试数据得出相关规律,并对理论结果进行论证;模拟部分,采用Fluent模拟软件,深入研究多种尺寸结构的脉动流流动及传热特性,揭示脉动流的微观特征。基于此,本文的主要工作和成果如下:（1）以“涡及涡运动”为视角,揭示了三角槽道脉动流的流场结构特性及涡旋演化规律。研究发现,脉动流条件,三角槽道内的涡旋产生了生成、发展、衰退以及消散的“有序”演化;脉动频率主要控住了涡旋的运动路径,而脉动振幅则是对涡旋发展形态产生较为显着的影响。（2）借鉴二次流强度的定义方法,提出了描述脉动流强度的无量纲参数,并进行了实验与模拟的验证工作,为脉动流的定量表述提供了一种可行方案。（3）基于力学平衡原则,引入涡旋拟“能”的微分方程,建立了脉动流阻力与涡旋之间的数学关联式,揭示了脉动流阻力与涡旋流场结构之间的内在联系。研究发现,脉动流时均压降与主流通道高度成反比,而与涡旋拟“能”成正比。在流道几何结构确定条件下,流道中的涡旋拟“能”直接决定了流动压降的增幅。（4）实验研究了三角槽道脉动流的传热特性,分别讨论了脉动参数与流道结构对传热性能的影响规律。基于“热输运”观点,解析了小尺度三角槽道脉动流强化传热过程。研究发现,通过对不同物理量的组合协同关系调控,可以优化脉动流场的传热与流动状态。（5）采用耦合仿生学方法,以“弹性腔模型”为参考,考虑柔性壁的非线性变形特点,提出了脉动流与柔性壁耦合的压降模型。通过测试实验,验证了数学模型的合理性,同时,基于量纲分析法,建立了预测针对脉动流的柔性通道减阻率的实验关联式。预测数据与实验数据的对比结果显示,195组实验值中76.4%的数据处于预测公式偏差的±25%以内。（6）实验研究了小尺度柔性三角槽道脉动流的传热及流动特性。研究发现,柔性流道条件,脉动流可以起到强化传热的作用,并且可以兼顾流动减阻。不过,单就综合传热性能而言,刚性流道脉动流比柔性流道条件更具优势。
张超[9]（2019）在《核级电动闸阀弯管液流系统流致振动噪声特性及其抑制研究》文中认为核动力舰艇的设计和制造是海洋强军强国建设中的重要内容,目前虽然我国在舰艇船体建造、焊接、舾装及现代化设计方面成果斐然,但在舰艇减振降噪方面,尤其是新型复合材料的使用上技术相对滞后。核级电动闸阀弯管液流系统（以下简称液流系统）作为核动力舰艇核动力装置一回路重要组成部分,其振动噪声指标直接影响整个充液管路系统及核动力舰艇整体可靠性和隐蔽性。在电动闸阀关闭过程中,内部蒸汽流体受闸板扰流和弯管旋流共同作用,会因流体不稳定造成闸阀和管壁结构振动,并产生直接辐射噪声（即流致振动噪声）。此外,液流系统的振动会通过支承座传播,在舰艇相对密闭的金属箱体空间内放大,激励壳体产生振动,并再由壳体向水中辐射振动噪声,从而极大地降低了舰艇的隐蔽性。因此,通过理论分析、实验研究和数值模拟相结合的方法,研究分析电动闸阀关闭过程中流固耦合下流体动力学行为及液流系统振动噪声特性,提出抑制液流系统振动噪声及闸阀卡涩、磨损的结构优化方案;设计高阻尼减振复合支承座,减少液流系统振动,并阻断振动传播,以期提高液流系统及舰艇可靠性和隐蔽性。（1）建立了充液弯管系统流量的流量系数表达式,并对流经弯管的流体流态进行了数值仿真,得到不同雷诺数和不同弯径比下的流量系数变化规律;通过弯管内、外侧动压分布实验进一步验证应用欧拉数表述的弯管流动压理论模型的科学性和合理性。（2）采用SST k-ω模拟方法深入研究了流-固耦合下,带闸阀弯管液流系统内高温高压蒸汽流体的稳态动力学行为及特性,并与流场动压实验结果进行了对比验证;研究分析电动闸阀关闭过程中液流系统内流体速度分布、压力分布、湍动能分布等流体特性规律,为下一步液流系统内流致振动噪声特性准确分析、预测、制定基于减振降噪的结构优化及验证方案奠定基础。（3）在掌握电动闸阀关闭过程中液流系统内蒸汽流体的实时动态特性及流动参数变化规律的基础上,研究分析了闸阀关闭过程中液流系统耦合振动特性,内部流场及耦合面噪声分布规律,造成系统啸叫和导向条磨损等故障成因。（4）研究分析了造成系统振动和噪声的主要原因,并提出采用了增加过渡圆角、采用平底闸板和加装鼓形变径扩缩管的结构优化方法,以减少流体射流,降低闸阀前后压差及压力脉动,减弱阀后流体涡旋,达到液流系统减振降噪的目的,并通过CFD方法分析验证。（5）采用聚酰亚胺树脂基复合材料和二次拓扑优化的方法设计了新型减振复合支承座,并对其进行了静、动态性能仿真分析,证明新型减振复合支承座具有抗变形能力强、刚度高、重量轻的优点,可显着改善管路系统模态,避免局部及系统共振,减小流体压力脉动,抑制液流系统振动产生及传播,有效提高舰艇的可靠性和隐蔽性。
赵偲妍[10]（2019）在《三维肋管换热器流动及强化换热特性数值模拟》文中研究表明余热回收技术是近年来我国提倡节能减排、能源可持续发展战略中不可或缺的技术之一。作为产能和用能的关键环节,低品位余热（80200℃）的回收对我国能源的高效利用起到了重要作用。然而,由于低温余热的能量低、能量转化理论与技术研究薄弱,余热回收装备技术的发展存在较多技术瓶颈,而且现有大规模应用的光管换热器已经不能满足现实余热回收率的要求,因此发展高效余热回收技术已经迫在眉睫。三维肋强化换热管因为其特殊的粗糙表面使流体在近壁面处产生横、纵向流动而破坏流动边界层和传热恶化的温度边界层,从而增强流体扰动与对流换热,因此备受学者们的关注。椭圆管等异型换热管由于其特殊的流线型结构有助于流体导流,从而有较小的流动阻力。因此将三维离散肋应用于椭圆管上,结合三维肋圆管开发出高效换热、低流阻的三维肋管换热器,对提升我国余热转化率和实现工业节能减排战略目标有重要意义。三维肋管开发至今,对其管外对流传热机理、流场和温度场的分布特性研究甚少,基于异型管的三维肋管的研究尚处于空白。因此本文以三维肋管为研究对象,建立了空气横掠三维肋圆管和三维肋椭圆管的流动传热数值计算模型,首先采用田口方法考察了肋参数耦和作用下单个肋参数对流动传热性能的影响规律及占比,并得到了最优三维肋管;然后,基于最优三维肋管,研究管束排列方式、肋高、横纵向管间距对三维肋管管束的速度场及流动阻力特性和温度场及传热特性的影响规律;在此基础上,提出了三维肋圆管与三维肋椭圆管组合的叉排三维肋管管束换热器,探究了空气横掠组合式三维肋管管束的综合传热性能和场协同性能,为获得高效换热、低流阻的三维肋管换热器优化设计提供了理论指导。通过以上的研究工作,本文获得了主要结论如下:（1）针对肋参数对三维肋管流动传热特性影响规律的数值模拟,研究表明:肋高对三维肋管流动传热性能影响最大（影响占比约65%）,肋周向间距影响占比最小（约1.57%）,得到了基于综合换热性能下的最佳肋参数组合;拟合了具有较高精度的多参数耦合作用下的流动阻力及换热性能预测关联式;得到三维肋管的换热性能是光管的1.72.96倍,三维肋椭圆管的流动阻力比三维肋圆管降低了16.7%44.2%。（2）针对管束排列方式、肋高、横纵向管间距对三维肋管管束管外流动传热特性的影响研究与对比分析,结果表明:相比圆管管束,肋片对椭圆管管束的流动阻力影响更大;得到叉排三维肋管管束的流动阻力和换热性能约为顺排三维肋管管束的2.5倍和1.2倍;增大肋高、减小横纵向管间距有助于提升三维肋管管束换热器的综合性能;三维肋椭圆管管束的流动阻力比三维肋圆管管束平均小35%左右。（3）针对组合式三维肋管叉排管束换热器的流动传热特性数值模拟研究,结果显示:相同结构参数和入口条件下,组合式三维肋管管束的换热性能与三维肋圆管管束相差无异,但平均流动阻力比三维肋圆管管束下降了22%左右;综合性能分析发现三维肋圆管布置在最后一排,组合式管束表现出更好的综合换热性能,其比三维肋圆管管束最大增加了8%,比三维肋椭圆管管束最大增加了29.5%,且场协同性能分析结果与此结果一致。研究结果表明三维肋管换热器在高效换热、降低流动阻力方面有明显的性能提升,有助于余热回收技术的发展。
二、流阻和摩擦对流体流动作功装置性能的影响（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、流阻和摩擦对流体流动作功装置性能的影响（论文提纲范文）
（1）翼型印刷电路板式LNG气化器流动传热特性数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 PCHE流道形状结构研究进展 |
| 1.2.2 PCHE内超临界流体研究进展 |
| 1.2.3 流固耦合问题研究进展 |
| 1.3 主要研究内容与创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 第二章 理论分析与数值模拟 |
| 2.1 对流换热及强化换热理论分析 |
| 2.1.1 对流换热理论分析 |
| 2.1.2 强化换热理论分析 |
| 2.2 计算流体力学概述及FLUENT软件基础知识 |
| 2.3 超临界流体理论分析 |
| 2.3.1 超临界流体特性及传热规律 |
| 2.3.2 超临界LNG的物理性质 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 数值计算方法 |
| 3.1 控制方程 |
| 3.2 数值模型 |
| 3.2.1 湍流模型 |
| 3.2.2 UDF函数 |
| 3.3 计算方法 |
| 3.4 收敛原则 |
| 3.5 边界条件 |
| 3.6 数值模拟结果处理方法 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 翼型翅片排列方式对PCHE流动传热特性的影响研究 |
| 4.1 几何模型 |
| 4.2 网格划分及无关性验证 |
| 4.2.1 网格划分 |
| 4.2.2 网格无关性验证 |
| 4.3 数值模型验证 |
| 4.4 翼型流道内超临界LNG的流动传热特性分析 |
| 4.5 翼型翅片交错距离Ls对超临界LNG流动传热的影响 |
| 4.5.1 流动传热特性分析 |
| 4.5.2 热工水力性能分析 |
| 4.5.3 综合性能评价分析 |
| 4.6 翼型翅片垂直距离Lv对超临界LNG流动传热的影响 |
| 4.6.1 流动传热特性分析 |
| 4.6.2 热工水力性能分析 |
| 4.6.3 综合性能评价分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 翅片形状结构对PCHE流动传热特性的影响研究 |
| 5.1 几何结构 |
| 5.2 网格划分 |
| 5.3 翅片形状对超临界LNG流动传热特性的影响 |
| 5.3.1 翼型与梭形翅片对超临界LNG流动传热影响的对比 |
| 5.3.2 质量流量对超临界LNG流动传热的影响 |
| 5.3.3 翼型和梭形PCHE的综合性能评价 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（2）考虑流固耦合的止回阀启闭过程分析与优化（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 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 1.4 课题创新点 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 止回阀工作原理及数值模拟基础 |
| 2.1 止回阀应用及分类 |
| 2.2 轴流式止回阀工作原理 |
| 2.3 轴流式止回阀流场分析计算流体力学基础 |
| 2.3.1 计算流体力学简介 |
| 2.3.2 轴流式止回阀流场分析湍流模型的选取 |
| 2.3.3 轴流式止回阀流场分析算法的选取 |
| 2.4 轴流式止回阀阀芯回转体设计方法 |
| 2.4.1 Nystrom法 |
| 2.4.2 半椭圆抛物线法 |
| 2.4.3 半椭圆半圆弧法 |
| 2.4.4 椭圆簇法 |
| 2.4.5 双椭圆法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 轴流式止回阀全开流阻分析与优化 |
| 3.1 轴流式止回阀结构设计原则与方法 |
| 3.1.1 轴流式止回阀设计原则 |
| 3.1.2 回转体设计方法的选取 |
| 3.1.3 文丘里效应 |
| 3.1.4 阀体流道型线计算式 |
| 3.2 轴流式止回阀结构设计过程 |
| 3.3 基于正交试验设计的轴流式止回阀流阻分析 |
| 3.3.1 正交试验设计概述 |
| 3.3.2 影响因素的确定及正交表的获取 |
| 3.3.3 正交试验模型建立及网格划分 |
| 3.3.4 正交试验结果的压力损失分析 |
| 3.3.5 数据处理与分析 |
| 3.4 正交试验结果曲面插值分析 |
| 3.4.1 Kriging插值原理 |
| 3.4.2 Kriging曲面插值计算 |
| 3.5 遗传粒子群算法 |
| 3.6 轴流式止回阀数值模拟验证 |
| 3.7 轴流式止回阀流阻试验 |
| 3.7.1 轴流式止回阀流阻试验系统及原理 |
| 3.7.2 轴流式止回阀流阻试验与数值模拟结果对比 |
| 3.8 轴流式止回阀流固耦合分析 |
| 3.8.1 轴流式止回阀静力学分析 |
| 3.8.2 轴流式止回阀全开流固耦合 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 轴流式止回阀开启过程动态分析 |
| 4.1 阀瓣受力分析 |
| 4.2 建立动态分析模型 |
| 4.2.1 几何模型 |
| 4.2.2 网格模型 |
| 4.3 边界条件设置 |
| 4.4 轴流式止回阀开启过程动态分析 |
| 4.4.1 完全开启时间 |
| 4.4.2 最小全开流速 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 轴式止回阀止回过程动态分析及优化 |
| 5.1 止回阀的特斯拉反向阻塞设计 |
| 5.2 改进前后止回过程动态分析 |
| 5.2.1 出口压力0.5MPa时改进前后止回阀止回过程动态分析 |
| 5.2.2 出口压力0.4MPa时改进前后止回阀止回过程动态分析 |
| 5.2.3 出口压力0.6MPa时改进前后止回阀止回过程动态分析 |
| 5.3 本章小节 |
| 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录B 兰州理工大学能动学院学位论文答辩委员会成员 |
（3）核酸预处理扩增检测一体化PCR微装置的研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 PCR技术的发展 |
| 1.1.2 微流控技术的发展 |
| 1.2 研究进展及现状分析 |
| 1.2.1 微流体控制技术 |
| 1.2.2 集成式PCR方法 |
| 1.2.3 核酸预处理扩增检测一体化PCR微装置 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 1.4 本论文章节安排 |
| 第2章 PCR技术中的流体自发传输 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 自压式气体扩散微泵的流体传输原理 |
| 2.2.1 基于材料透气性的微泵流体传输原理 |
| 2.2.2 基于毛细管流阻的微泵流体传输原理 |
| 2.3 自压式气体扩散微泵的设计与搭建 |
| 2.3.1 基于材料透气性的自压式气体扩散微泵 |
| 2.3.2 基于毛细管流阻的自压式气体扩散微泵 |
| 2.4 实验设计及操作 |
| 2.4.1 基于材料透气性的微泵搭建 |
| 2.4.2 基于毛细管流阻的微泵搭建 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 基于材料透气性的微泵流体传输性能 |
| 2.5.2 基于毛细石英管流阻的微泵流体传输性能 |
| 2.5.3 基于多倍拉伸毛细特氟龙管流阻的微泵流体传输性能 |
| 2.5.4 微液滴的自动生成与传输 |
| 2.5.5 高温下微流体长距离稳定传输 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于油浴控温的微腔式PCR微装置设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 微装置的结构及设计 |
| 3.2.1 微装置的搭建 |
| 3.2.2 微装置操作流程 |
| 3.3 材料与方法 |
| 3.3.1 实验设备 |
| 3.3.2 实验试剂与耗材 |
| 3.3.3 实验方案 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 PCR微装置的温度控制 |
| 3.4.2 PCR质粒检测 |
| 3.4.3 PCR细菌检测 |
| 3.4.4 不同管径PCR检测效率 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 恒温单热源连续流动PCR微装置设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微装置的控温原理及操作 |
| 4.2.1 温度控制方案 |
| 4.2.2 进样方法 |
| 4.3 微装置的搭建 |
| 4.3.1 片上式单一热源分区加热CF-PCR微装置 |
| 4.3.2 片外式单一热源CF-PCR微装置 |
| 4.3.3 基于帕尔贴效应的片外式CF-PCR微装置 |
| 4.4 材料与方法 |
| 4.4.1 实验设备、试剂与耗材与引物设计 |
| 4.4.2 实验样品准备 |
| 4.4.3 PCR反应实验与产物检测 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.5.1 片上式CF-PCR微装置病原体检测 |
| 4.5.2 基于PDMS传热的片外式CF-PCR微装置病原体检测 |
| 4.5.3 基于帕尔贴效应CF-PCR微装置温度控制及病原体检测 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 核酸预处理扩增检测一体化PCR微装置设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微装置的方案选择 |
| 5.2.1 基于Chelex-100 法核酸预处理方法 |
| 5.2.2 产物检测微型电泳模块的搭建 |
| 5.2.3 片上式一体化PCR微装置 |
| 5.2.4 片外式一体化PCR微装置 |
| 5.3 材料与方法 |
| 5.3.1 实验设备 |
| 5.3.2 实验试剂与耗材 |
| 5.3.3 实验样品准备 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 Chelex-100 法预处理结果 |
| 5.4.2 片上式一体化PCR微装置病原体检测 |
| 5.4.3 片外式一体化PCR微装置病原体检测 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）高温熔盐回路系统阻力特性实验研究（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 高温熔盐回路系统研究进展 |
| 1.3 高温熔盐回路系统阻力特性研究进展 |
| 1.3.1 流动阻力特性分析理论基础 |
| 1.3.2 高温熔盐回路系统阻力特性研究进展 |
| 1.4 研究内容和论文结构 |
| 第2章 FLiNaK熔盐试验回路升级改造 |
| 2.1 回路系统介绍 |
| 2.1.1 系统组成及设计参数 |
| 2.1.2 系统结构 |
| 2.2 系统升级改造 |
| 2.2.1 熔盐储罐更换 |
| 2.2.2 电加热器更换 |
| 2.3 系统阻力特性分析 |
| 2.3.1 熔盐物性 |
| 2.3.2 系统阻力特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 FLiNaK熔盐试验回路阻力实验研究 |
| 3.1 实验流程 |
| 3.2 回路系统调试及实验研究 |
| 3.2.1 系统调试 |
| 3.2.2 熔盐装载 |
| 3.2.3 系统流量调节实验 |
| 3.2.4 系统停机等操作 |
| 3.3 测量不确定度分析 |
| 3.4 系统阻力实验结果分析 |
| 3.4.1 回路系统阻力分析 |
| 3.4.2 熔盐工况下泵水力特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 高温熔盐调节阀研制 |
| 4.1 调节阀结构设计 |
| 4.1.1 总体参数及结构选型 |
| 4.1.2 流量特性及评价指标 |
| 4.1.3 柱塞型调节阀结构设计 |
| 4.1.4 套筒型调节阀结构设计 |
| 4.2 熔盐介质下调节阀流动特性数值分析 |
| 4.2.1 物理模型 |
| 4.2.2 控制方程 |
| 4.2.3 网格划分及边界条件 |
| 4.2.4 网格无关性验证 |
| 4.2.5 压力云图 |
| 4.2.6 速度及流线云图 |
| 4.2.7 柱塞型调节阀流量系数和流阻系数仿真计算结果 |
| 4.2.8 套筒型调节阀流动特性数值分析 |
| 4.3 水介质下的调节阀流动特性研究 |
| 4.3.1 水介质下调节阀流动特性数值分析 |
| 4.3.2 水介质下调节阀流动特性实验研究 |
| 4.3.3 结果讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 高温熔盐测试台架及实验研究 |
| 5.1 熔盐测试台架介绍 |
| 5.1.1 熔盐测试台架的系统组成 |
| 5.1.2 熔盐测试台架阻力特性分析 |
| 5.2 熔盐泵水力性能实验研究 |
| 5.3 高温熔盐调节阀实验研究 |
| 5.3.1 20%相对开度下流动特性分析 |
| 5.3.2 40%相对开度下流动特性分析 |
| 5.3.3 60%相对开度下流动特性分析 |
| 5.3.4 80%相对开度下流动特性分析 |
| 5.3.5 调节阀流动特性实验总结 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 柱塞型调节阀阀杆强度校核明细 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）三偏心蝶阀流场分析与密封性能优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 蝶阀的历史与发展概述 |
| 1.2.1 蝶阀的发展与结构简介 |
| 1.2.2 国外研究现状概述 |
| 1.2.3 国内研究现状概述 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 蝶阀流场与流阻特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 流动控制方程组 |
| 2.2.1 质量守恒方程 |
| 2.2.2 动量守恒方程 |
| 2.2.3 能量守恒方程 |
| 2.2.4 标准k-ε两方程 |
| 2.3 蝶阀的内部流场模拟分析 |
| 2.3.1 流场分析过程 |
| 2.3.2 创建计算区域 |
| 2.3.3 网格模型 |
| 2.3.4 网格敏感性分析 |
| 2.3.5 参数设置 |
| 2.3.6 蝶阀数值模拟分析结果 |
| 2.4 蝶阀性能测试实验 |
| 2.4.1 实验装置 |
| 2.4.2 实验结果 |
| 2.5 蝶阀的流动特性参数 |
| 2.5.1 流量系数 |
| 2.5.2 流阻系数 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 蝶阀的密封结构原理及力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 蝶阀的密封机理 |
| 3.3 蝶阀的密封比压 |
| 3.3.1 必需密封比压 |
| 3.3.2 许用密封比压 |
| 3.3.3 验算平均密封比压 |
| 3.3.4 密封判定方法 |
| 3.4 蝶阀的密封力矩 |
| 3.4.1 轴承摩擦力矩 |
| 3.4.2 填料摩擦力矩 |
| 3.4.3 静水力矩 |
| 3.4.4 动水力矩 |
| 3.4.5 密封面摩擦力矩 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 密封结构有限元仿真及优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 接触问题 |
| 4.3 主密封结构的仿真 |
| 4.3.1 有限元模型 |
| 4.3.2 材料参数 |
| 4.3.3 网格划分 |
| 4.3.4 边界条件 |
| 4.3.5 有限元分析结果 |
| 4.4 仿真结果分析 |
| 4.5 密封环结构优化 |
| 4.5.1 优化思路 |
| 4.5.2 响应曲面优化 |
| 4.5.3 优化结果 |
| 4.5.4 性能对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 主要结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（6）微型燃气轮机回热器流动与换热特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 微型燃气轮机热力循环研究概况及进展 |
| 1.2.1 建模方法研究现状 |
| 1.2.2 微型燃气轮机热力循环模拟研究现状 |
| 1.3 回热器研究概况及进展 |
| 1.3.1 回热器类型 |
| 1.3.2 回热器换热通道流动换热特性 |
| 1.4 回热器优化设计研究进展 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 板式回热器的设计与开发 |
| 2.1 换热器的分类及设计要求 |
| 2.2 回热器的结构设计 |
| 2.2.1 热力设计方法 |
| 2.2.2 板式回热器芯体及其流道设计 |
| 2.2.3 传热计算 |
| 2.2.4 流阻计算 |
| 2.2.5 设计计算结果及优化 |
| 2.3 回热器材料选择及加工 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 板式回热器的性能试验研究 |
| 3.1 试验测试系统 |
| 3.1.1 试验目的及测量参数 |
| 3.1.2 试验装置 |
| 3.2 试验样机介绍 |
| 3.3 试验操作及过程 |
| 3.4 试验数据处理方法 |
| 3.4.1 试验数据采集 |
| 3.4.2 试验数据整理 |
| 3.4.3 试验结果不确定度分析 |
| 3.5 回热器性能测试结果与分析 |
| 3.5.1 高温侧流阻测试试验 |
| 3.5.2 低温侧流阻测试试验 |
| 3.5.3 换热性能测试试验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 板式回热器数值研究及结构优化 |
| 4.1 高温侧通道流阻数值模拟 |
| 4.1.1 数值计算模型及方法 |
| 4.1.2 控制方程及边界条件的处理 |
| 4.1.3 模型准确性验证 |
| 4.1.4 计算结果分析 |
| 4.2 低温侧通道流阻数值模拟 |
| 4.2.1 数值计算模型及方法 |
| 4.2.2 控制方程及边界条件的处理 |
| 4.2.3 模型准确性验证 |
| 4.2.4 计算结果分析 |
| 4.3 逆流换热区高温侧和低温侧通道流固耦合换热性能模拟 |
| 4.3.1 数值计算模型及方法 |
| 4.3.2 控制方程及边界条件的处理 |
| 4.3.3 模型准确性验证 |
| 4.3.4 计算结果分析 |
| 4.4 通道结构优化设计及分析 |
| 4.4.1 换热单元通道结构优化方案及数值方法 |
| 4.4.2 通道结构优化数值结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 回热型微型燃气轮机热力循环系统及其回热器性能研究 |
| 5.1 微型燃气轮机热力循环 |
| 5.2 建模平台介绍 |
| 5.3 燃气轮机性能仿真模型 |
| 5.3.1 压气机模型 |
| 5.3.2 燃烧室模型 |
| 5.3.3 透平模型 |
| 5.3.4 回热器模型 |
| 5.3.5 转轴模型 |
| 5.3.6 管路模型 |
| 5.4 建模方法验证 |
| 5.4.1 压气机和透平特性曲线 |
| 5.4.2 工质物性参数计算 |
| 5.4.3 模型正确性验证 |
| 5.5 板式回热器建模及其性能分析 |
| 5.5.1 板式回热器建模及验证 |
| 5.5.2 板式回热器整机性能分析 |
| 5.6 回热器性能对300kW级微型燃气轮机热力循环的影响 |
| 5.6.1 300 kW级微型燃气轮机有回热热力循环建模 |
| 5.6.2 回热器性能对热力循环的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 原表面式回热器CW型通道流动换热特性数值研究及熵产特性分析 |
| 6.1 环形CW型原表面式回热器结构 |
| 6.2 CW型通道几何结构参数对流动换热特性的影响 |
| 6.2.1 物理模型 |
| 6.2.2 控制方程与边界条件 |
| 6.2.3 参数定义 |
| 6.2.4 网格无关性验证与数值模拟方法验证 |
| 6.2.5 计算结果与讨论 |
| 6.3 CW型通道流固耦合换热熵产性能研究 |
| 6.3.1 物理模型 |
| 6.3.2 控制方程和边界条件 |
| 6.3.3 参数定义 |
| 6.3.4 网格无关性测试和模型正确性验证 |
| 6.3.5 计算结果与讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）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 |
（8）小尺度周期性凹槽流道低Reynolds数脉动流的流动及传热特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 脉动流流场特性研究 |
| 1.2.2 脉动流阻力特性研究 |
| 1.2.3 脉动流传热特性研究 |
| 1.2.4 脉动流与柔性壁耦合特性研究 |
| 1.3 研究目标与内容 |
| 1.3.1 课题提出 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.3.3 研究内容 |
| 1.3.4 研究路线 |
| 1.4 本文结构安排 |
| 第2章 实验系统与数值方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 流动与传热测试系统 |
| 2.2.1 脉动流发生系统 |
| 2.2.2 粒子图像测试(PIV)系统 |
| 2.2.3 压力及温度测试系统 |
| 2.2.4 测试段装置 |
| 2.3 数值模拟理论与方法 |
| 2.3.1 物理模型及数学描述 |
| 2.3.2 计算模型选择 |
| 2.3.3 其他设置 |
| 2.4 本章小节 |
| 第3章 刚性三角槽道脉动流的涡旋流场结构研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 涡旋流场的理论研究 |
| 3.2.1 理论模型构建 |
| 3.2.2 理论分析 |
| 3.3 涡旋流场的实验研究 |
| 3.3.1 实验方案 |
| 3.3.2 涡旋运动规律 |
| 3.3.3 涡旋强度表征 |
| 3.4 涡旋流场的数值模拟 |
| 3.4.1 模拟方案 |
| 3.4.2 涡旋流场分析 |
| 3.4.3 有序涡旋形成机理分析 |
| 3.5 本章小节 |
| 第4章 刚性三角槽道脉动流的阻力特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 阻力特性的理论研究 |
| 4.2.1 理论模型构建 |
| 4.2.2 理论解析 |
| 4.3 阻力特性的实验研究 |
| 4.3.1 实验方案 |
| 4.3.2 脉动参数对流动阻力的影响 |
| 4.3.3 流道尺寸对流动阻力的影响 |
| 4.4 阻力特性的数值模拟 |
| 4.4.1 模拟方案 |
| 4.4.2 流道尺寸与壁面切应力的关系 |
| 4.4.3 涡旋拟“能”与壁面切应力的关系 |
| 4.5 本章小节 |
| 第5章 刚性三角槽道脉动流的传热特性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 传热性能的实验研究 |
| 5.2.1 实验方案 |
| 5.2.2 实验结果及讨论 |
| 5.3 传热性能的模拟研究 |
| 5.3.1 模拟方案 |
| 5.3.2 热量输运过程解析 |
| 5.3.3 热量输运过程优化控制 |
| 5.3.4 “脉动流强度”在热量输运分析中的适用性 |
| 5.4 本章小节 |
| 第6章 脉动流与柔性壁耦合的减阻效应探究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 脉动流与柔性壁耦合减阻特性的理论研究 |
| 6.2.1 几何模型 |
| 6.2.2 基本参数 |
| 6.2.3 理论模型构建 |
| 6.2.4 理论分析 |
| 6.3 脉动流与柔性壁耦合减阻特性的实验研究 |
| 6.3.1 实验方案 |
| 6.3.2 脉动工况对减阻特性的影响 |
| 6.3.3 柔性壁厚度对减阻特性的影响 |
| 6.3.4 减阻率预测的实验关联式 |
| 6.4 本章小节 |
| 第7章 柔性三角槽道脉动流的传热及流动特性分析 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验方案 |
| 7.3 测试实验结果及讨论 |
| 7.3.1 脉动参数对传热及流动特性的影响 |
| 7.3.2 柔性壁属性对传热及流动特性的影响 |
| 7.4 可视化实验结果及讨论 |
| 7.4.1 脉动参数与柔性壁振动的关系 |
| 7.4.2 柔性壁属性与柔性壁振动的关系 |
| 7.5 本章小节 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 3 发明专利 |
（9）核级电动闸阀弯管液流系统流致振动噪声特性及其抑制研究（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 核级电动闸阀弯管液流系统概述 |
| 1.2.1 核级电动闸阀弯管液流系统组成 |
| 1.2.2 核级电动闸阀弯管液流系统技术参数 |
| 1.2.3 电动闸阀关闭过程闸板开度划分 |
| 1.3 国内外研究现状综述 |
| 1.3.1 阀门内流致振动噪声及其控制研究 |
| 1.3.2 弯管内流致振动噪声及其抑制研究 |
| 1.3.3 支承座减振、隔振研究 |
| 1.4 课题提出和主要研究内容 |
| 1.4.1 课题的提出 |
| 1.4.2 研究内容安排 |
| 1.4.3 研究框架 |
| 第2章 闸阀弯管内流场动压分布理论及实验研究 |
| 2.1 弯管内流场动压分布理论 |
| 2.1.1 弯管流量系数研究现状 |
| 2.1.2 基于N-S方程的流量系数及求解 |
| 2.2 液流系统流场动压实验研究 |
| 2.2.1 流场动压实验工作原理 |
| 2.2.2 流场动压实验方案及步骤 |
| 2.2.3 流场动压实验结果及与计算结果验证 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 闸阀关闭过程中液流系统双向耦合流场特性分析 |
| 3.1 液流系统流场数值模拟方法及耦合方式 |
| 3.1.1 液流系统流场数值模拟计算流体动力学基础 |
| 3.1.2 液流系统耦合数值模拟方法 |
| 3.1.3 液流系统耦合理论及方式 |
| 3.2 液流系统模型建立及参数设置 |
| 3.2.1 液流系统三维建模 |
| 3.2.2 网格划分 |
| 3.2.3 仿真参数设置 |
| 3.3 闸阀关闭过程中系统耦合模拟及结果分析 |
| 3.3.1 耦合模拟流场分析截面确定 |
| 3.3.2 内部流场耦合模拟结果及实验验证 |
| 3.3.3 内部流体双向耦合流动特性分析 |
| 3.3.4 高温流体对固体结构热变形的影响 |
| 3.4 闸阀关闭过程中内部流场特性分析及对比 |
| 3.4.1 闸阀关闭过程中内部流场压力特性 |
| 3.4.2 液流系统流阻系数、流量系数 |
| 3.4.3 液流系统流量特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于耦合模态的流致振动噪声特性研究及故障分析 |
| 4.1 弯管系统耦合振动有限元理论求解 |
| 4.1.1 耦合系统模型建立与单元划分 |
| 4.1.2 耦合系统总体矩阵 |
| 4.1.3 耦合系统振动方程及求解 |
| 4.2 液流系统流致振动耦合模态结果分析 |
| 4.2.1 耦合模态模拟方法及参数设置 |
| 4.2.2 耦合模态模拟结果及分析 |
| 4.3 液流系统流致噪声数值模拟 |
| 4.3.1 内部流体流致噪声边界元法 |
| 4.3.2 流体域声场分析特征场点的确定 |
| 4.3.3 特征场点处声压及频率响应分析 |
| 4.3.4 流体与固体耦合面表面声压分布 |
| 4.4 电动闸阀流致振动造成故障成因分析 |
| 4.4.1 闸阀振动加剧及啸叫成因分析 |
| 4.4.2 闸板和导向条的磨损成因分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于减振降噪的结构优化及验证 |
| 5.1 抑制振动噪声的结构优化方法及方案确定 |
| 5.1.1 液流系统流致振动噪声成因分析 |
| 5.1.2 电动闸阀及管路结构优化方法及方案确定 |
| 5.2 减振后闸阀关闭过程流场特性分析 |
| 5.2.1 减振后闸阀关闭过程中流体速度场 |
| 5.2.2 减振后闸阀关闭过程中流场湍动能 |
| 5.2.3 减振后闸阀关闭过程中流体压力场 |
| 5.2.4 减振后液流系统特性曲线 |
| 5.3 减振后液流系统流致耦合振动特性分析 |
| 5.4 降噪后流固耦合面流致噪声分析 |
| 5.5 减振后闸板和导向条磨损改善情况分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 减振复合支承座的研究及其性能分析 |
| 6.1 支承座刚度对液流系统振动的影响 |
| 6.2 高阻尼减振复合材料确定及试样制备 |
| 6.2.1 高阻尼减振复合材料选择及配比 |
| 6.2.2 高阻尼减振复合材料支承座试样制备 |
| 6.3 高阻尼复合材料力学性能测试方案及结果 |
| 6.3.1 强度测试原理 |
| 6.3.2 试样典型测点载荷-应变测试方案 |
| 6.3.3 载荷-应变测试结果分析 |
| 6.3.4 载荷-应变有限元分析 |
| 6.4 减振复合支承座静力学性能分析 |
| 6.4.1 支承座建模及仿真参数设置 |
| 6.4.2 减振复合支承座的静力学性能 |
| 6.5 减振复合支承座模态及减振特性 |
| 6.5.1 支承座模态分析理论基础 |
| 6.5.2 减振复合支承座模态分析 |
| 6.5.3 减振复合支承座对液流系统振动的影响 |
| 6.6 减振复合支承座二次拓扑优化 |
| 6.6.1 基于多目标的减振复合支承座二次拓扑优化建模 |
| 6.6.2 减振复合支承座二次拓扑优化流程 |
| 6.6.3 拓扑优化结果及减振性能对比 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及专利 |
| 攻读博士学位期间获奖及科研情况 |
| 致谢 |
| 附录: 已发表的英文文章 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（10）三维肋管换热器流动及强化换热特性数值模拟（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于圆管的强化流动传热研究 |
| 1.2.2 基于异型管的强化流动传热研究 |
| 1.2.3 三维肋管的研究现状 |
| 1.3 目前研究存在的不足 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 换热器流动传热数值模拟基本理论 |
| 2.1 传热概述 |
| 2.1.1 传热基本方式 |
| 2.1.2 三维肋管强化传热机理 |
| 2.2 换热器热力计算 |
| 2.2.1 传热计算 |
| 2.2.2 流阻计算 |
| 2.2.3 评价指标 |
| 2.3 数值模拟基本理论 |
| 2.3.1 基本控制方程 |
| 2.3.2 湍流模型及近壁面处理 |
| 2.3.3 基本假设 |
| 2.3.4 数值方法 |
| 2.4 数值模拟概述 |
| 2.4.1 计算流体力学概念 |
| 2.4.2 计算流体力学软件介绍 |
| 2.4.3 计算流体力学的工作步骤 |
| 3 三维肋管单管流动换热特性数值模拟 |
| 3.1 数值计算模型 |
| 3.1.1 几何模型 |
| 3.1.2 网格划分及无关性验证 |
| 3.1.3 边界条件及模型验证 |
| 3.2 三维肋管单管的流动换热特性 |
| 3.2.1 流动阻力特性 |
| 3.2.2 换热特性 |
| 3.2.3 流动换热关联式拟合 |
| 3.3 肋结构参数优化分析 |
| 3.3.1 肋结构参数优化分析方法 |
| 3.3.2 肋参数对流动换热的影响规律分析 |
| 3.3.3 最优肋参数组合分析 |
| 3.3.4 最优肋参数三维肋管验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 三维肋管管束流动换热特性数值模拟 |
| 4.1 数值计算模型 |
| 4.1.1 几何模型及网格划分 |
| 4.1.2 边界条件及验证 |
| 4.2 三维肋管管束与光管管束对比 |
| 4.2.1 速度场对比 |
| 4.2.2 温度场对比 |
| 4.2.3 结果对比 |
| 4.3 管束排列方式的影响 |
| 4.3.1 速度场分析 |
| 4.3.2 温度场分析 |
| 4.3.3 传热与流阻分析 |
| 4.4 肋高的影响 |
| 4.4.1 速度场分析 |
| 4.4.2 温度场分析 |
| 4.4.3 传热与流阻分析 |
| 4.5 横向管间距的影响 |
| 4.5.1 速度场分析 |
| 4.5.2 温度场分析 |
| 4.5.3 传热流阻分析 |
| 4.6 纵向管间距的影响 |
| 4.6.1 速度场分析 |
| 4.6.2 温度场分析 |
| 4.6.3 传热与流阻分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 组合式三维肋管管束换热器强化传热数值模拟 |
| 5.1 数值计算模型 |
| 5.1.1 几何模型 |
| 5.1.2 网格无关性验证 |
| 5.2 流场及流动特性分析 |
| 5.3 温度场及换热特性分析 |
| 5.4 综合性能分析 |
| 5.5 场协同强化传热分析 |
| 5.5.1 对流传热的场协同理论 |
| 5.5.2 场协同角分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读硕士学位期间发表论文及撰写论文目录 |
| B.作者在攻读硕士学位期间参加的会议 |
| C.作者在攻读硕士学位期间参与的项目 |
| D.学位论文数据集 |
| 致谢 |
四、流阻和摩擦对流体流动作功装置性能的影响（论文参考文献）
- [1]翼型印刷电路板式LNG气化器流动传热特性数值研究[D]. 王静文. 西安石油大学, 2021(09)
- [2]考虑流固耦合的止回阀启闭过程分析与优化[D]. 齐长鑫. 兰州理工大学, 2021(01)
- [3]核酸预处理扩增检测一体化PCR微装置的研究及应用[D]. 吴迪. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(08)
- [4]高温熔盐回路系统阻力特性实验研究[D]. 孔祥波. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2021(01)
- [5]三偏心蝶阀流场分析与密封性能优化研究[D]. 霍增辉. 江南大学, 2021(01)
- [6]微型燃气轮机回热器流动与换热特性研究[D]. 史旭升. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2020(08)
- [7]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)
- [8]小尺度周期性凹槽流道低Reynolds数脉动流的流动及传热特性研究[D]. 黄其. 浙江工业大学, 2020(08)
- [9]核级电动闸阀弯管液流系统流致振动噪声特性及其抑制研究[D]. 张超. 山东大学, 2019
- [10]三维肋管换热器流动及强化换热特性数值模拟[D]. 赵偲妍. 重庆大学, 2019