[精品]本科毕业设计文献综述.doc

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1、大学本科毕业设计（论文）文献纟宗述课题名称:裂解气冷却器设计学院係）:年级专业:学生姓名:指导教师:完成日期：2012年3月11EI一、课题国内外现状近年我国在换热器的实验研究和理论研究方面取得了较大的成绩。实验研究方面：曾文良对压缩空气在人字形波纹板式换热器传热与流阻性能进行了实验研究。金晶采用局部模拟试验法在对针形翅管束进行纵向冲刷特性试验，得出了针形翅管束的平均Nu数和阻力数的计算关联式。陈育平在文献屮对不同结构尺寸针状肋片的实物模型进行试验研究，得出了相应的传热及阻力特性的实验准则关系式。理论研究方面：沈胜强证明了肋片传热面最佳肋片厚度的存在

2、，并推导了最佳肋片厚度的理论关系式；闫桂焕以几种不同形状的梯形肋片管为研究对象，从理论上求解了肋片的实际温度分布；刘瑞引用无量纲晶质因数，对空气入口侧肋片形状对散热器换热性能和流动阻力的影响进行综合评价；吴冬梅、贾力对含水蒸汽的混合气体垂直外掠水平圆管的冷凝换热问题进行了理论研究。在实际应用小，由于制造技术、材料科学技术的不断进步和传热理论研究的不断完善，有关换热器的节能设计和应用越来越引起关注。杭州华东化工装备有限公司研制的新型高效螺旋折流板换热器——全封闭流道连续型无屮心管螺旋折流板换热器在应用后传热效率较之前提高了79.8%。此外从板式换热器改

3、进而来的新型微板点波换热器，在压力损失、整体传热系数、可靠性和经济性方面有很大的提高。在强化传热方面，被动技术（主要有表面延伸、表面处理、粗糙表面、产生涡旋流、改变表面张力及流体添加剂等技术）的许多方法已经广泛应用到工业屮。国外在换热器研究方面侧重点各不相同。总的来说在换热器的处理表面、位移强化、漩涡流、表面张力、多孔结构、诱导流等方面都有比较深入的研究。在研究方法上面，现在更多的是采用分析设计的方法。分析设计是近代发展的一门新兴学科，美国ANSYS软件技术一直处于国际领先技术，通过分析设计可以得到流体的流动分布场，也可以将温度场模拟出來，这无疑给流

4、路分析法技术带来发展，同时也给常规强度计算带来更准确、更便捷的手段。在超常规强度计算屮，可模拟出应力的分布图，使常规方法无法得到的计算结果能更方便、快捷、准确地得到，使换热器更加安全可靠。这一技术随着计算机应用的发展，将带来技术水平的飞跃。将会逐步取代强度试验，摆脱实验室繁重的劳动强度。二、研究主要成果随着工业的发展，陆续出现了不少高效紧凑的管壳式换热器并逐渐趋于完善。这些换热器基本上可分为两类：-类是在管壳式换热器的基础上加以改进；另一类则根木上摆脱圆管而采用多种板状换热表面。在管壳式换热器基础上改进的板式换热器，有结构紧凑，材料消耗低，传热系数大

5、等优点。传热强化技术在近年取得了较大的进步，通过改善和提高热传递的速率以达到用最经济的设备来传递一定热量的FI的。FI前，换热设备壳程强化传热的途径主要有：一是改变管子外形或在管外加翅片，即通过管子形状或表面性质的改变来达到强华传热的H的；二是改变壳程挡板或管束支撑结构，使壳程流体流动形态发生变化，以减少或消除壳程流动与传热的滞留死区，使换热面积得到充分利用。三、发展趋势：CFD技术是随着计算机技术的普及其计算能力的不断提高而得到推广的。它以数值分析为基础通过计算机模拟从而获得某种流体在特定条件下的有关信息。将这种数值方法引入到换热器设计屮來，就可以

6、方便地在计算机上对不同参数条件不同结构的换热器进行数值模拟，之后通过结果比较得出较优的方案。这与传统的实验研究方法比较，具有成本低、速度快、资料完备、可以模拟真实及理想条件等优点。F1前国内已有的CFD通用软件有PHOENICS>FLUENT>STAR.CD、CFX・TASCflow、3DFLOW和NUMECA,它们都采用的是有限体积法，而以固体力学计算为主的有限元软件ANSYS和MSCNASTRAN、ADINA等，也包含着流体力学与传热性能计算模块，适于流固耦合计算。除此之外，国外著名的CFD有限元软件还有适合非牛顿流体计算的POLYFLoW以及具

7、有较强通用性的热流计算软件FIDAP、FLOTRAN.TURB、N3S等。这些软件各具特色。如果能够综合现有的各CFD软件的优点，进一步开发出计算功能强大的集CFD与结构强度分析、制造、装配、维护技术为一体的大型多学科集成软件，将对换热器的强化传热技术的深入研究与发展起到更大的推动作用。四、存在问题在传热研究小存在很多问题，由于换热器的影响因素比较复杂，理论解根本不能解决复杂的实际问题，很多情况下需结合实验数据建立经验关联式，用以解决问题。而这些关联式既要考虑到对实验数据的关联精度，又要考虑到对非实验流体的适用性，这样就找不到一个最可信赖的计算公式。

8、换热器制造商和设计人员对于换热器肋片外型、布置仍然没有可靠的理论依据，传统的肋片布置方式在换热效率上不如换热