翅片管换热过程数值模拟及其结构优化
| 1 绪论 | 第1-18页 |
| ·本课题的研究背景 | 第9-14页 |
| ·换热器 | 第9-11页 |
| ·翅片管换热器的研究状况 | 第11-12页 |
| ·数值传热学的兴起与发展 | 第12页 |
| ·散热器整体肋管制造技术 | 第12-14页 |
| ·课题来源及其研究意义 | 第14-15页 |
| ·分析工具与研究方法 | 第15-16页 |
| ·有限单元法 | 第15页 |
| ·有限元分析软件ANSYS | 第15-16页 |
| ·本文主要研究内容 | 第16-18页 |
| 2 翅片管传热理论模型 | 第18-30页 |
| ·流动与传热控制方程 | 第18-23页 |
| ·质量守恒方程(连续性方程) | 第18-19页 |
| ·动量守恒方程 | 第19-22页 |
| ·能量守恒方程 | 第22-23页 |
| ·控制方程的通用形式 | 第23页 |
| ·控制方程的离散化 | 第23-25页 |
| ·翅片管传热理论模型 | 第25-29页 |
| ·本章小节 | 第29-30页 |
| 3 翅片管传热过程的有限元模型 | 第30-41页 |
| ·计算方程 | 第30-33页 |
| ·插值函数与形状函数 | 第33-36页 |
| ·单元积分计算 | 第36-38页 |
| ·内部单元和第一类边界单元的积分计算 | 第36-38页 |
| ·第三类边界单元的积分计算 | 第38页 |
| ·有限单元的总体合成 | 第38-39页 |
| ·本章小节 | 第39-41页 |
| 4 有限元分析 | 第41-52页 |
| ·ANSYS传热分析模块FLOTRAN CFD | 第41-42页 |
| ·FLUID141单元 | 第41-42页 |
| ·FLOTRAN分析的主要步骤 | 第42页 |
| ·耦合传热问题的数值计算 | 第42-44页 |
| ·耦合传热问题 | 第42-43页 |
| ·耦合传热问题的数值解法 | 第43-44页 |
| ·建立模型和计算 | 第44-47页 |
| ·充分发展对流换热 | 第44页 |
| ·翅片管的结构参数 | 第44-46页 |
| ·翅片管换热器 | 第46-47页 |
| ·翅片管换热器几何模型 | 第47页 |
| ·网格的划分 | 第47-48页 |
| ·边界条件的处理 | 第48页 |
| ·载荷的施加 | 第48-50页 |
| ·设置材料特性 | 第50页 |
| ·求解 | 第50-51页 |
| ·设置迭代次数和松弛因子 | 第50页 |
| ·收敛监测 | 第50-51页 |
| ·参数化编程求解 | 第51页 |
| ·本章小节 | 第51-52页 |
| 5 计算结果与数据处理 | 第52-64页 |
| ·数值计算结果 | 第52-54页 |
| ·逆流情况下数值计算结果 | 第52-53页 |
| ·顺流情况下数值计算结果 | 第53-54页 |
| ·实验分析结果 | 第54-56页 |
| ·实验原理 | 第54-55页 |
| ·实验结果与数值计算结果对比 | 第55-56页 |
| ·误差分析 | 第56页 |
| ·数据分析与处理 | 第56-57页 |
| ·流体的温度场分布 | 第56-57页 |
| ·翅片管径向热流量梯度 | 第57页 |
| ·翅片管结构参数对换热效果的影响 | 第57-60页 |
| ·翅片间距对换热效果的影响 | 第57-59页 |
| ·翅片高度对换热效果的影响 | 第59页 |
| ·翅片厚度对换热效果的影响 | 第59-60页 |
| ·优化结果 | 第60页 |
| ·基于有限元法的翅片结构参数优化 | 第60-63页 |
| ·ANSYS的优化设计方法 | 第60-61页 |
| ·优化设计步骤 | 第61-62页 |
| ·翅片管结构优化 | 第62-63页 |
| ·本章小节 | 第63-64页 |
| 6 总结与展望 | 第64-66页 |
| ·工作总结 | 第64-65页 |
| ·研究展望 | 第65-66页 |
| 致谢 | 第66-67页 |
| 参考文献 | 第67-72页 |
| 附录 | 第72-83页 |
| 附录1. 水的物性表 | 第72-73页 |
| 附录2. 有限元程序 | 第73-77页 |
| 附录3. 实验分析结果 | 第77-78页 |
| 附录4. 优化程序 | 第78-83页 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 | 第83页 |
