| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 换热器概况 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外换热器标准规范及研究现状 | 第11页 |
| 1.3 热流固耦合研究的发展状况 | 第11-12页 |
| 1.4 流体诱导振动的研究概况 | 第12-14页 |
| 1.5 课题主要研究内容 | 第14-16页 |
| 2 流体力学基础和数值模拟简介 | 第16-23页 |
| 2.1 流体力学与计算流体力学基础 | 第16-19页 |
| 2.1.1 控制方程 | 第16-17页 |
| 2.1.2 湍流模型 | 第17-18页 |
| 2.1.3 流体控制方程的初始条件及边界条件 | 第18-19页 |
| 2.2 数值模拟简介 | 第19-23页 |
| 2.2.1 有限元法概论 | 第19-20页 |
| 2.2.2 ANSYS Workbench数值模拟软件简介 | 第20页 |
| 2.2.3 热流固耦合控制方程 | 第20-21页 |
| 2.2.4 ANSYS热流固耦合分析 | 第21-23页 |
| 3 换热器的热流固耦合数值模拟分析 | 第23-43页 |
| 3.1 换热器主要结构尺寸及工艺条件 | 第23-24页 |
| 3.2 换热器的三维有限元模型 | 第24-26页 |
| 3.2.1 模型简化 | 第24-25页 |
| 3.2.2 有限元模型网格划分 | 第25-26页 |
| 3.3 换热器管程和壳程流场数值模拟分析 | 第26-33页 |
| 3.3.1 湍流模型 | 第26-27页 |
| 3.3.2 边界条件计算 | 第27-28页 |
| 3.3.3 流场计算方法 | 第28页 |
| 3.3.4 换热器流场数值模拟分析结果 | 第28-33页 |
| 3.4 换热器温度场分析 | 第33-34页 |
| 3.4.1 温度场边界条件 | 第33页 |
| 3.4.2 热流固耦合温度场结果 | 第33-34页 |
| 3.4.3 换热管束温度场分析 | 第34页 |
| 3.5 换热器应力场数值模拟分析 | 第34-41页 |
| 3.5.1 换热器载荷边界条件 | 第34-35页 |
| 3.5.2 热流固耦合应力场结果及分析 | 第35-41页 |
| 3.6 本章小结 | 第41-43页 |
| 4 换热管束的流体诱导振动计算方法 | 第43-53页 |
| 4.1 流体诱导换热器管束振动机理 | 第43-45页 |
| 4.2 换热管束固有频率的理论计算 | 第45-46页 |
| 4.3 换热管束固有频率的有限元计算 | 第46-50页 |
| 4.3.1 模态分析基础 | 第46-47页 |
| 4.3.2 换热管束模型简化与求解 | 第47-49页 |
| 4.3.3 结果分析 | 第49-50页 |
| 4.4 流体诱发换热管束振动的理论计算 | 第50-52页 |
| 4.4.1 流体诱发振动计算公式 | 第50-51页 |
| 4.4.2 流体诱发换热管束振动的判断 | 第51-52页 |
| 4.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 5 换热管束的流体诱导振动有限元分析 | 第53-71页 |
| 5.1 圆柱绕流的数值模拟 | 第53-57页 |
| 5.1.1 计算模型 | 第53页 |
| 5.1.2 结果分析 | 第53-57页 |
| 5.2 圆管绕流旋涡诱导换热管束振动的数值模拟 | 第57-62页 |
| 5.2.1 载荷计算 | 第57页 |
| 5.2.2 模型建立与求解 | 第57-58页 |
| 5.2.3 数值模拟结果分析 | 第58-62页 |
| 5.3 流体弹性不稳定性数值模拟分析 | 第62-70页 |
| 5.3.1 动网格基础 | 第62-63页 |
| 5.3.2 双向流固耦合的有限元模型 | 第63-65页 |
| 5.3.3 数值模拟结果及分析 | 第65-70页 |
| 5.4 本章小结 | 第70-71页 |
| 结论 | 第71-73页 |
| 参考文献 | 第73-77页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第77-78页 |
| 致谢 | 第78-79页 |