极地船海水冷却系统箱式换热器设计与强化换热数值模拟
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第10-11页 |
| 1.2 北极航道航行研究概述 | 第11-14页 |
| 1.2.1 北极航道夏季水域研究概述 | 第11-12页 |
| 1.2.2 极地船冰区加强航行要求 | 第12-14页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第14-15页 |
| 1.4 换热器强化换热技术 | 第15-16页 |
| 1.5 本文主要研究内容 | 第16-17页 |
| 1.6 本章小结 | 第17-18页 |
| 第二章 换热器强化换热理论与流动换热方程 | 第18-26页 |
| 2.1 强化换热技术理论 | 第18-22页 |
| 2.1.1 PEC效能分析 | 第18-19页 |
| 2.1.2 场协同理论 | 第19-21页 |
| 2.1.3 最小熵产原理 | 第21页 |
| 2.1.4 火积耗散极值原理 | 第21-22页 |
| 2.2 流动换热模型 | 第22-24页 |
| 2.2.1 标准k-e湍流模型 | 第22-23页 |
| 2.2.2 RNG k-e湍流模型 | 第23页 |
| 2.2.3 壁面函数 | 第23-24页 |
| 2.3 流体流动控制方程 | 第24-25页 |
| 2.4 管路流动换热方程 | 第25页 |
| 2.5 本章小结 | 第25-26页 |
| 第三章 极地船海水冷却系统关键部件的设计优化 | 第26-44页 |
| 3.1 极地船海水冷却系统的设计 | 第26-29页 |
| 3.2 海水冷却系统关键部件设计 | 第29-33页 |
| 3.2.1 海水箱设计 | 第29-30页 |
| 3.2.2 海水舱设计 | 第30-31页 |
| 3.2.3 海水泵设计 | 第31页 |
| 3.2.4 海水管路设计 | 第31-33页 |
| 3.3 海水冷却系统箱式换热器设计 | 第33-39页 |
| 3.3.1 箱式换热器 | 第33-34页 |
| 3.3.2 环境参数 | 第34-35页 |
| 3.3.3 冷却水温度及温差限制 | 第35页 |
| 3.3.4 换热器设计计算 | 第35-38页 |
| 3.3.5 换热器物理模型 | 第38-39页 |
| 3.4 箱式换热器 COMSOL 仿真模拟 | 第39-43页 |
| 3.4.1 数学模型 | 第39-41页 |
| 3.4.2 初始边界条件 | 第41页 |
| 3.4.3 网格划分 | 第41-42页 |
| 3.4.4 仿真结果图与分析 | 第42-43页 |
| 3.5 本章小结 | 第43-44页 |
| 第四章 箱式换热器螺旋波纹管强化换热数值模拟 | 第44-66页 |
| 4.1 几何模型与计算条件 | 第44-47页 |
| 4.1.1 几何模型 | 第44-45页 |
| 4.1.2 网格划分 | 第45页 |
| 4.1.3 边界条件 | 第45-46页 |
| 4.1.4 湍流模型的验证 | 第46-47页 |
| 4.1.5 振动条件 | 第47页 |
| 4.2 螺旋波纹管与水平直管仿真模拟 | 第47-61页 |
| 4.2.1 湍流状态数值模拟 | 第47-51页 |
| 4.2.2 入口流速对流动换热的影响 | 第51-53页 |
| 4.2.3 入口温度对流动换热的影响 | 第53-55页 |
| 4.2.4 波纹深度h对流动换热的影响 | 第55-57页 |
| 4.2.5 波纹宽度w对流动换热的影响 | 第57-59页 |
| 4.2.6 螺纹间距p对流动换热的影响 | 第59-61页 |
| 4.3 MATLAB 最优结构优化设计计算 | 第61-65页 |
| 4.3.1 目标函数的设计模型 | 第62-63页 |
| 4.3.2 约束条件及数学模型 | 第63-64页 |
| 4.3.3 程序设计与最优结果 | 第64-65页 |
| 4.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 第五章 结论与展望 | 第66-69页 |
| 5.1 主要工作总结 | 第66-67页 |
| 5.2 展望 | 第67-69页 |
| 致谢 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 攻读硕士学位期间获得与学位论文相关的科研成果 | 第74页 |
