一、激光半焊型板式换热器在冶炼领域的应用(论文文献综述)
郭宇明[1](2019)在《循环冷却水系统建模与优化设计方法研究》文中提出随着能源短缺和环境污染等问题的日益突出,节能降耗成为实现可持续发展的必然选择。水作为一种人类赖以生存的重要资源,同样面临着短缺和被污染的问题。而解决上述问题的重要途径就是要提高能源与水的利用效率。在工业生产过程中,往往会产生大量废热,这些废热会影响设备的运行效率以及使用寿命,进而影响正常的生产和产品的质量,而循环冷却水系统对维持主生产过程的安全以及延长生产设备的使用寿命起着极其重要的作用。目前所设计的循环冷却水系统,一般都能够满足主生产过程的冷却需求,但仍然存在优化的空间,可以对其进行进一步改进。因此,在保证主生产过程正常运行的前提下,尽可能提高能源和水的利用效率,进一步降低循环冷却水系统的投资成本和运行成本是一个亟待解决的问题,而采用数学规划的方法对循环冷却水系统进行高效设计是解决这一难题的有效途径。为了对循环冷却水系统进行进一步优化以实现节能节水的目的,本文根据循环冷却水系统的实际运行情况,在深入分析系统特点的基础上,首先对系统的核心设备进行建模,在此基础上分别研究了单个核心设备以及整个系统的优化设计问题,最后开发了一套软件,用于对循环冷却水系统进行优化设计。本文的主要研究工作归纳如下:1.循环冷却水系统结构复杂,涉及部件众多,其中的核心设备包括水泵、板式换热器以及机械通风冷却塔。由于在系统中不仅要进行热量的传递还要实现水的循环流动,所以对于换热器和冷却塔,分别建立了它们的热力学模型和动力学模型。对于水泵,则建立了描述其流量与扬程之间关系的数据驱动模型。这些模型为单个核心设备的优化设计以及整个循环冷却水系统的优化设计奠定了基础。2.针对系统设计以及对已有系统进行改造的需求,研究了系统中各个核心设备单独优化设计的方法。在对水泵进行选型优化时,通过将定频水泵和变频水泵进行组合,同时考虑不同工况下水泵的运行情况,从而使水泵组在不同工况下都能高效运行,降低了水泵的综合成本。在对冷却塔设计优化时,考虑了冷却塔的运行工况变化,这些工况变化既包括冷却塔热负荷的变化,也包括外界气象条件的变化,从而在降低系统设计成本的同时也降低了系统的运行成本。3.针对循环冷却水系统的优化设计问题,给出了更具一般意义的循环冷却水系统超结构,其中包括由定频泵和变频泵组成的水泵组、由多个冷却塔组成的冷却塔组以及由换热器以不同连接方式构成的换热器网络,基于上述超结构,建立了用于对整个系统进行设计的优化模型,并且在系统设计优化时考虑其以后的运行情况。4.循环冷却水系统整体设计优化模型是一个大型的、复杂的、非凸的混合整数非线性规划模型,针对该模型求解困难的问题,提出将该模型首先按照所对应的实际设备划分为多个子系统设计优化模型,然后按照协同优化的思想构造系统级优化器以及子系统级优化器,子优化器之间的协调由系统级优化器来完成,从而在降低求解难度的同时找到更优的解。5.在循环冷却水系统机理模型、设计优化模型以及优化方法研究的基础上,结合数据库技术、接口技术及Matlab语言编程等关键技术,开发了一套循环冷却水系统优化设计软件,该软件界面友好、操作方便,能够实现对循环冷却水系统的高效设计,对缩短循环冷却水系统设计周期,找到更优的系统结构和设备参数,从而实现节能节水具有重要意义。
黄欣[2](2018)在《激光焊板式换热器板片焊接与传热性能研究》文中提出换热器在石油、化工、冶炼等领域中有着不可缺少的地位。为了扩大换热器的应用范围,提高工业生产效率和经济效益,需要开发出适合不同条件的高效换热器。焊接板式换热器具有管壳式换热器安全可靠、承压性能好的优点,同时还兼备可拆板式换热器高效率的长处。但焊接型板式换热器的单元板片较薄,通道也比较复杂,如何同时保证焊接工艺及传热效率,一直是行业内的两大研究难题。本文首先建立了激光焊接板片加工的仿真模型,对焊接过程进行了数值分析,着重探讨了焊接时间、焊接功率、光斑直径、焊接路径以及外界环境温度对焊接温度的影响规律。结果表明:在焊接开始时,焊接温度较低,只有1400K左右,未达到不锈钢304的熔点,容易造成虚焊现象,但激光焊接的加热速度非常快,必须控制加热时间,避免烧穿工件;焊接速度越快,焊缝熔池中心位置的温度就越低,容易未焊透,相反则容易过烧焊穿,在3000W焊接功率时,选择5mm/s的速度是比较合适的;焊接功率的改变对温度场影响非常大,过大的焊接功率就容易焊穿,对于叠加厚度1.6mm的工件,选用25003000W较适宜;外界环境对焊接的影响基本可以不考虑;不同的光斑半径会对焊接热影响区大小有影响,光斑半径越小,能力越集中,能量利用率就高;焊接时圆形轨迹的形状比点焊性能更好。基于金相实验和承压实验分析了激光焊缝接头微观组织特点和力学性能。研究表明:焊点焊后冷却速度越快,焊缝组织呈现枝晶倾向的胞状奥氏体;在全满焊的情况下,板片单元承压能力达到3.0MPa。建立了板片对流传热模型,分析了板片波纹高度、夹角、间距等参数对板片单元传热特性的影响规律。波纹高度的改变,会影响板片间的距离,高度越大,扰动程度越厉害,传热性能越好,但阻力会增大,高度为4mm时,较为合适;波纹的夹角和波纹间距直接影响触点的数量,夹角越小,触点数量越多,波纹间距越大,触点数量越少。最后通过对焊接型板式换热器的传热性能测试,得到传热系数、压力降随流速的变化关系曲线,为该换热器的实际工程设计,提供了参考。
陈永东,彭小敏,于改革,李炅,吴晓红[3](2017)在《制冷用板式换热器标准修订介绍》文中研究表明JB8701制冷用板式换热器是世界上第一个系统规定不可拆板式换热器(包括钎焊板式换热器、半焊板式换热器和全焊板式换热器)设计、制造、检验与验收要求的技术标准。标准对我国的紧凑式换热器产品走出国门起到积极的推动作用。本次修订从板式换热器国际先进技术状况出发,对板式换热器的适用范围进行了调整;结合ISO5148、UL207等制冷系统受压元件安全规范标准,基于强度试验和疲劳试验相结合的验证性试验方法,对钎焊板式换热器的设计提出了明确的要求;分析了钎焊板式换热器主要焊接的型式与特点,采用了ASMEⅨ中钎焊工艺评定的有关内容,首次提出钎焊板式换热器钎焊工艺评定的技术要求;深入研究了板式换热器的泄漏试验,结合EC842的有关规定,对比了不同制冷剂在标准规定工况下的泄漏指标。增加了作为冷凝器的板式换热器的性能测试方法,并增加了热泵机组下冷凝器和蒸发器的测试工况。和JB8701-1998相比,标准的完整性和系统性有了进一步的提高。
刘欢[4](2017)在《人字形板式换热器的大涡模拟研究》文中研究指明板式换热器流道结构复杂,其内部的流动可能具有很强的各向异性,而大多数学者选用的RANS湍流模型对各向异性湍流描述得不够准确。为此,本文建立了完整结构的人字形板式换热器几何模型,采用可以描述湍流各向异性的LES湍流模型对其进行数值模拟。主要工作如下:(1)人字形板式换热器数值模拟模型的适用性研究。分别采用标准k-ε湍流模型(RANS模型中的一种)、LES湍流模型对单流道55°人字形板式换热器的流动进行数值模拟,并与PIV实验结果进行比较。发现标准k-ε湍流模型下的计算结果与PIV实验结果吻合较差,LES湍流模型下的计算结果与PIV实验结果吻合较好。说明对于板式换热器中这种具有很强各向异性特点的流动,需要抛弃RANS湍流模型,采用LES模型,为以后板式换热器数值模拟研究的模型选择提供依据。(2)人字形板式换热器内流动和传热特性研究。采用LES湍流模型分别对完整结构的25°人字形板式换热器和55°人字形板式换热器的三流道模型进行数值模拟,对流型、速度、热通量、速度脉动、湍流动能、温度、温度脉动、热流密度进行了分析。发现换热面上热通量的大小与换热面附近流体的速度有关,平行于换热面的速度和垂直于换热面的速度越大,换热面上热通量越大。同时,发现板式换热器内的湍流动能、均方根脉动温度是由X、Y两个方向的均方根脉动速度决定。为进一步提高板式换热器的热通量、研究其传热机理打好了基础。(3)波纹倾角对板式换热器流动和传热的影响研究。将25°人字形板式换热器和55°人字形板式换热器的大涡模拟结果进行了对比。当波纹倾角为25°时,只有少量流体在波纹交接处改变方向沿Y轴曲折流动,流体速度主要集中在0.5~0.8 m·s 之间;当波纹倾角为55°时,沿Y轴曲折流动的流体增加,流体速度主要集中在1~1.4 m·s 之间。随着波纹倾角β的增大,X、Y、Z三个方向的均方根脉动速度、湍流动能、均方根脉动温度也增大,换热器总压降增加,但同时对流换热系数增大。
闻龙[5](2017)在《316L不锈钢激光焊接接头耐腐蚀性能研究》文中进行了进一步梳理激光焊接半焊式板式换热器由于其可拆卸、耐腐蚀等独特的优点,在热交换行业,尤其在核电领域得到推广应用。但对激光焊接板片焊缝的耐腐蚀性能目前还缺乏系统的研究。为探求激光焊接接头的耐腐蚀性能,论文系统深入地研究了316L不锈钢高功率YAG激光惰性气体保护焊接焊缝的耐腐蚀行为。作为对比,又研究分析了YAG激光无气体保护焊接、CO2激光气体保护焊接及激光冲击焊缝的耐腐蚀行为,为激光半焊式板式换热器在核电领域的安全可持续运行提供技术保障。论文以核电换热器常用的316L不锈钢材料为研究对象,以工业上通用的高功率YAG与CO2激光为研究手段,采用金相显微镜、扫描电镜、X射线残余应力仪以及电化学工作站等设备对焊缝微观组织、晶粒尺寸、残余应力及接头耐腐蚀性能进行研究。研究结果表明:采用YAG激光气体保护焊接时,由于单位线能量和局部不均匀热输入量的影响,在激光功率1.5kW-2.0kW、焊接速度0.015m/s-0.035m/s区间,及激光功率3.0kW-3.5kW、焊接速度0.05m/s-0.08m/s区间形成较耐腐蚀接头,其耐腐蚀性达到母材的90%以上。无气体保护条件下,由于焊缝氧化的影响,与有气体保护相比,其组织均匀性下降,晶粒尺寸增大,残余应力变大,其焊缝区耐腐蚀能力下降约23%。采用CO2激光焊接时,由于光束模式及激光波长影响,焊缝微观组织较粗大不均匀,残余应力大,其焊缝区耐腐蚀能力下降约16%。激光冲击接头后晶粒显着细化,形成厚度约100μm,应力值约-300至-120MPa的残余压应力层,激光冲击后焊缝耐腐蚀性能提高2-3倍。
孙海生,常春梅[6](2016)在《宽流道全焊接板式换热器开发与应用》文中认为宽流道板式换热器在含固体、晶体、纤维、浆状物质及高黏度介质流体余热回收场合被广泛应用。传统的可拆卸宽流道板式换热器耐温、耐压受垫片性质决定,应用场合很受局限。开发的激光焊无触点宽流道板式换热器不但承压高,而且采用了可拆卸盖板设计便于内部清洗降低检维修成本,设备具备良好的应用前景。
郑孔桥[7](2015)在《板式换热器分配区改造的数值模拟及场协同分析》文中认为板式换热器是一种高效紧凑的换热设备,能够实现高温物体和低温物体之间热量的传递,具有热损失小、维修方便等优点,被广泛应用于机械、石油、化工、食品等行业,所以受到各国研究者的特别重视。本文在对BR0.015F型人字形板式换热器实验研究的基础上,建立了与波纹板片的实际结构和尺寸完全相同的冷热双流道的流动与传热计算模型A,并在模型A的基础上,通过改变分配区的结构,建立了模型B。利用计算流体力学软件(CFD)对板式换热器内的流动和传热进行模拟计算分析。具体进行了如下三个方面的工作:1.对两模型在对角流时的流动情况进行了模拟,对比了两模型的速度场、温度场和压力场,通过分析两模型的努塞尔数和摩擦因子的变化,发现在相同雷诺数时,模型B的努塞尔数约等于原模型A,摩擦因子较模型A减少了30%,强化比是原模型的1.1倍左右,整体性能有明显提高。2.对两模型在单边流时的流动情况进行了模拟,对比了两模型的速度场、温度场和压力场,分析了努塞尔数和摩擦因子的变化情况,发现在相同雷诺数时,模型A与模型B的努塞尔数基本相同,模型B的摩擦因子略大于模型A,整体性能无明显提高。3.利用自定义函数UDF,计算模拟了模型A与模型B在对角流时的速度与温度场夹角及速度与压力场夹角。基于场协同原理对结果进行分析,发现传统的换热评价标准与场协同原理对于优化换热器呈现出一致的关系,在相同雷诺数时,模型B的速度与温度场夹角与模型A基本相同,模型B的速度与压力场夹角明显小于模型A,场协同性更好。
冯国鹏[8](2013)在《板式换热器换热及热混合特性研究》文中研究指明板式换热器是一种以波纹板为传热面,以对流和热传导为主要手段的换热设备。板式换热器传热系数高,但其流动阻力相对较大,在板式换热器设计中一直将如何达到换热性能与流动阻力的最佳匹配作为换热器优化与改进的主要方向。板式换热器流道形状复杂,板片形式多样,传统的实验方法在如今越发复杂的应用工况下,难以满足要求。采用数值模拟方法对板式换热器进行换热特性和流动特性分析,能够在短时间内模拟出多组模型在各种设定工况下换热和流动结果,大大降低了实验研究所需的成本,大幅减少了实验时间。针对传统人字形波纹板式换热器流道的三个主要参数,建立多组物理模型,对波纹角度β=30°~80°波纹高度h=3mm~7mm,波纹间距λ=10mm~25mm的波纹板式换热器内部流道进行数值模拟计算,得到不同入口速度下的温度场、速度场和压力场云图,提取仿真结果中所得到的边界及其流道内部关键数值,计算出相应努赛尔数Nu、换热因子j、压降△P、摩擦因子f等关键评价参数并绘制出相应关系曲线,对比分析人字形波纹板片的三个主要参数对换热器换热性能和阻力特性的影响。得出结论如下:在波纹角度β=60°波纹高度h=5mm、波纹间距λ=20mm时,人字形对称波纹板式换热器的换热特性和阻力特性相对最优。基于热混合理论,以不同波纹角度组合β1-β2为变量,以M型和H型热混合流道为对象进行数值模拟,得到其温度场、速度场和压力场云图,提取仿真结果中所得到的边界及其流道内部关键数值,计算出相应努赛尔数Nu、换热因子j、压降ΔP、摩擦因子f等关键评价参数并绘制出相应关系曲线,对比单一板片流道波纹角度β=60°时的参数曲线,分析出各种热混合情况对换热器性能的影响。得出结论如下:对M型,在30°~60°组合下综合性能较好;对H型,在60°~70°组合下综合性能较好。需要注意,热混合是一种中庸的应用方法,并不是一种绝对最优,具体应用时需要根据工况需求进行选择配对。
陈丽丽[9](2013)在《基于Pro/MECHANICA对热冲压余热回收系统的构建研究》文中认为随着全国环境保护意识和世界范围内能源需求的提高,促使了世界各国加强能源技术的开发与应用。国家“十二五”规划中特别强调新能源技术的开发与应用,余热回收就是节能环保的一个重要组成部分。工业生产中的余热得不到合理利用的问题一直以来都是困惑工业生产部门的一个普遍问题,这些热量直接排放到大气中去,不仅造成浪费,而且会造成热污染。本文根据辽沈工业集团余热回收项目中筒形体热冲压件在换热过程中可能产生的组织性能问题进行研究,采用Pro/Mechanica对换热器下的热环境进行分析模拟。从而保证余热回收系统不会影响筒形体热冲压件的组织性能。本文采用Pro/Mechanica的热力学分析模块,在Pro/E操作环境中建立力学模型,利用筒形体热冲压件在正常空冷状态下的冷却曲线创建边界条件,模拟筒形体热冲压件在换热器下的热环境,得到温度云图和温度梯度曲线,为控制过程、换热器设计过程提供力学模型和基本参数。本文还对余热回收过程中的余热回收关键设备换热器进行设计,将筒形体热冲压件的辐射热利用倒U型板式换热器进行回收,加热流经换热器的水,回收得到的热水用于锅炉给水或职工洗浴,实现减少锅炉燃煤量和减少热污染的目的,这样做可以充分利用工业余热。本文的研究内容主要包括筒形体热冲压件在空冷过程中冷却曲线的建立、筒形体热冲压件淬火到不同温度时金相图的分析和冲击功分析、应用软件Pro/Mechanica对筒形体热冲压件在换热过程中的热状态模拟。金相试验和冲击功实验详细分析新建余热回收系统中筒形体热冲压件的微观组织形态,从微观角度保证余热回收前后筒形体热冲压件力学性能不改变。应用Pro/Mechanica分析新建余热回收系统中换热器下筒形体结构件的热状态,以宏观表象说明余热回收系统的可行性,更验证了金相分析和冲击功分析的正确性。研究过程中利用理论分析、方案对比和反复试验等手段,Pro/Mechanica技术具有分析和过程仿真功能,能够快速建立筒型体热冲压件温度场变化曲线,并能够建立起冷却过程中的各热力学影响参数之间的变化规律,快速模拟正常条件下的空冷过程。Pro/Mechanica技术的应用可以对动力工程设计、设备的结构设计、计算及分析工作带来显着的时间效率。热冲压、热锻压余热回收系统中,换热器的设计也具有工艺的独特性,其结构不同于传统的板式换热器。新结构的换热器的设计,应能满足工艺生产需要,同时还不应影响冲压产品的性能,还要保证余热回收的热效率。总之,利用热泵技术进行工业余热回收是解决能源和环境方面问题的有效方法之一。对热泵式低温余热回收系统的应用研究,顺应了能源综合利用的时代要求,扩大以热泵为基础的余热回收系统在工业生产领域的应用。
刘建勇[10](2011)在《新型鼓泡板换热性能及强度分析》文中指出板式换热器广泛应用于石油、化工、机械、电力、冶金、轻纺以及城镇供热等领域,其性能的稳定直接关系到板式换热器能否安全运行。如何改善板式换热器通道的换热性能,降低阻力损失,提高换热板片的承压能力,减少换热器事故率成为近年来板式换热器的研究热点之一。为了提高板式换热器的安全性、高效性,提出了新型鼓泡换热板,采用实验和数值模拟方法研究了一组结构参数的鼓泡板换热性能,采用Fluent软件进一步研究了不同结构参数对鼓泡板换热性能的影响,用有限元分析方法对鼓泡板进行了应力评定。研究成果可运用于工程实际,这对于开发新型板式换热器,提高板式换热器的安全性具有重要意义,提高板式换热器的承压能力,保证其换热性能,有利于本质安全的落实。主要研究成果如下:(1)将实验值和三种湍流模型的模拟值比较,得出RNG k-ε湍流模型的模拟结果与实验值最接近,RNG k-ε模型对鼓泡通道适用,验证了模拟结果的正确性。(2)数值研究发现,鼓泡内部产生的两个漩涡,宽度方向上相邻鼓泡之间产生的两个漩涡,是鼓泡板强化换热的机理所在,因此,改变通道结构使通道中形成较多的漩涡,是发展高效板式换热器的重要方向。(3)数值研究发现,H=15mm、G=5mm时,V在15mm30mm范围内,阻力特性因子f随V增大而减小,Re越大f变化越明显,V=20mm时,鼓泡通道换能因子j最大。V=15mm、G=5mm时,H在15mm30mm范围内,阻力特性因子f随H增大而减小,Re越大f变化越明显,H为20mm时,鼓泡通道换能因子j最大;H=15mm、V=15mm时,G在2.5mm10mm范围内,换能因子j随G增大逐渐减小,G=7.5mm时阻力特性因子f最小。因此工程设计中应合理选取几何结构尺寸,以满足换热及阻力要求。(4)有限元分析发现,鼓泡板上应力周期性分布,应力集中产生在鼓泡与板的过渡部位以及鼓泡顶部与基板接触的部位;H=15mm、V=15mm、G=5mm、δ=1mm的鼓泡板可承受3.5MPa压力。因此工程设计中,可根据实际工况选取适用的板结构。
二、激光半焊型板式换热器在冶炼领域的应用(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、激光半焊型板式换热器在冶炼领域的应用(论文提纲范文)
(1)循环冷却水系统建模与优化设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 循环冷却水系统概述 |
1.2.1 循环冷却水系统的组成 |
1.2.2 水的冷却原理 |
1.3 循环冷却水系统建模与优化设计研究现状 |
1.3.1 循环冷却水系统建模研究现状 |
1.3.2 循环冷却水系统优化设计研究现状 |
1.4 本文主要工作 |
第二章 循环冷却水系统关键设备建模研究 |
2.1 引言 |
2.2 水泵模型的建立 |
2.2.1 水泵的工作原理 |
2.2.2 水泵模型 |
2.2.3 管网特性曲线和水泵工作点 |
2.2.4 变频水泵以及水泵的并联 |
2.3 板式换热器模型的建立 |
2.3.1 板式换热器的工作原理 |
2.3.2 板式换热器的热力学模型 |
2.3.3 板式换热器的动力学模型 |
2.4 逆流式机械通风冷却塔模型的建立 |
2.4.1 逆流式机械通风冷却塔的结构及工作原理 |
2.4.2 冷却塔的热力学模型 |
2.4.3 冷却塔的动力学模型 |
2.5 其它相关模型的建立 |
2.5.1 各支路冷却水混合后的温度计算模型 |
2.5.2 水损失计算模型 |
2.6 模型验证 |
2.7 本章小结 |
第三章 循环冷却水系统关键设备优化设计研究 |
3.1 引言 |
3.2 水泵选型优化 |
3.2.1 决策变量的选取 |
3.2.2 目标函数 |
3.2.3 约束条件 |
3.2.4 模型中各参数的确定 |
3.2.5 设计实例 |
3.3 板式换热器优化设计 |
3.3.1 决策变量的选取 |
3.3.2 目标函数 |
3.3.3 约束条件 |
3.3.4 设计实例 |
3.4 逆流式机械通风冷却塔优化设计 |
3.4.1 决策变量的选取 |
3.4.2 目标函数 |
3.4.3 约束条件 |
3.4.4 设计实例 |
3.5 本章小结 |
第四章 循环冷却水系统整体设计优化研究 |
4.1 引言 |
4.2 循环冷却水系统整体设计优化模型的建立 |
4.2.1 问题描述 |
4.2.2 基于超结构的循环冷却水系统设计优化模型 |
4.3 基于协同优化算法的循环冷却水系统设计优化模型 |
4.3.1 协同优化算法的原理 |
4.3.2 基于协同优化方法的优化问题描述 |
4.4 循环冷却水系统设计优化模型求解 |
4.4.1 设计变量初始化 |
4.4.2 松弛变量的确定 |
4.4.3 基于协同优化方法的系统优化模型求解 |
4.5 设计实例及结果分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 循环冷却水系统节能优化软件开发 |
5.1 引言 |
5.2 软件整体架构 |
5.3 软件开发关键技术 |
5.3.1 开发环境 |
5.3.2 Delphi与Matlab混合编程 |
5.3.3 Delphi与MySQL通信连接 |
5.3.4 Delphi调用EPANET包含的动态链接库 |
5.3.5 数据库设计 |
5.4 软件主界面及功能开发 |
5.5 优化设计示例 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间论文及参与项目情况 |
(2)激光焊板式换热器板片焊接与传热性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 板式换热器的介绍 |
1.2.1 板式换热器简介 |
1.2.2 板式换热器分类 |
1.2.3 板式换热器焊接工艺 |
1.3 焊接技术简介 |
1.3.1 电弧焊 |
1.3.2 电阻焊 |
1.3.3 等离子弧焊 |
1.3.4 激光焊 |
1.4 激光焊接在板式换热器应用状况 |
1.5 本课题研究内容 |
第二章 激光焊接板片单元模型的建立 |
2.1 激光焊接原理及影响因素 |
2.2 激光焊接热源模型 |
2.2.1 表面传热模型 |
2.2.2 体积传热模型 |
2.3 激光焊接计算方程 |
2.3.1 激光焊接传热方程 |
2.3.2 激光焊接的控制方程 |
2.4 激光焊接模拟软件 |
2.5 激光焊接工件模型 |
2.5.1 工件建模 |
2.5.2 网格划分 |
2.6 选定热源模型 |
2.7 激光焊接材料设定 |
2.8 边界条件设定 |
2.9 本章小结 |
第三章 激光焊接模拟与实验分析 |
3.1 激光焊接温度随时间变化 |
3.2 激光焊接温度随焊接速度的变化 |
3.3 激光焊接功率对焊接温度的影响 |
3.4 外界环境对焊接温度的影响 |
3.4.1 对流换热系数对焊接温度的影响 |
3.4.2 焊接环境温度对焊接温度的影响 |
3.5 光斑直径对焊接温度的影响 |
3.6 激光焊接温度随焊接路径的变化 |
3.7 焊接接头性能实验分析 |
3.7.1 焊缝接头的金相实验 |
3.7.2 焊缝的承压实验 |
3.8 本章小结 |
第四章 板片传热性能数值模拟与实验分析 |
4.1 板片单元性能数值模拟 |
4.1.1 数值模拟软件介绍 |
4.1.2 控制方程介绍 |
4.1.3 湍流模型介绍 |
4.2 板片传热性能数值模拟结果分析 |
4.2.1 波纹高度对板片特性的影响 |
4.2.2 波纹夹角对板片特性的影响 |
4.2.3 波纹间距对板片特性的影响 |
4.3 板片传热性能测试分析 |
4.3.1 实验条件及工况 |
4.3.2 实验流程与测试设备 |
4.3.3 实验结果与分析 |
4.4 本章小结 |
总结与展望 |
总结 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(3)制冷用板式换热器标准修订介绍(论文提纲范文)
1 前言 |
2 总体修订介绍 |
2.1 适用范围 |
2.2 制冷剂的分组与安全性 |
2.3 材料 |
3 基于验证性试验的设计方法 |
4 钎焊板式换热器的钎焊工艺评定 |
4.1 钎焊板式换热器的焊接接头的型式与特点 |
4.2 钎焊工艺评定的技术规定 |
5 气密性试验 |
5.1 年泄漏量的验算 |
6 热工性能测试方法 |
7 结语 |
(4)人字形板式换热器的大涡模拟研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 板式换热器简介 |
1.2.1 板式换热器的性能特点 |
1.2.2 板式换热器的应用 |
1.2.3 板式换热器的分类 |
1.2.4 板式换热器的板片类型 |
1.3 前人的研究成果 |
1.3.1 板式换热器的实验研究 |
1.3.2 板式换热器的数值模拟研究 |
1.3.3 前人研究存在的问题 |
1.4 本课题研究的意义与内容 |
第二章 数值计算的理论基础和模型的建立 |
2.1 数值计算简介 |
2.1.1 计算流体力学简介 |
2.1.2 CFD商用软件 |
2.2 湍流简介 |
2.2.1 湍流及湍流的研究方法 |
2.2.2 湍流的各向异性 |
2.2.3 湍流的数值模拟方法 |
2.3 模型建立 |
2.3.1 计算模型 |
2.3.2 几何模型 |
第三章 k-ε、LES模型对板式换热器内流动的适应性研究 |
3.1 模型建立 |
3.1.1 数值计算模型 |
3.1.2 实验模型 |
3.2 结果分析 |
3.2.1 流型对比 |
3.2.2 湍流各向异性 |
3.3 本章小结 |
第四章 人字形板式换热器内流动和传热的大涡模拟 |
4.1 模型建立 |
4.2 主要研究区域确定 |
4.3 25°人字形板式换热器流动和传热的分析 |
4.3.1 流型 |
4.3.2 速度 |
4.3.3 热通量 |
4.3.4 速度脉动 |
4.3.5 湍流动能 |
4.3.6 温度和温度脉动 |
4.3.7 热流密度 |
4.4 55°人字形板式换热器流动和传热的分析 |
4.4.1 流型 |
4.4.2 速度 |
4.4.3 热通量 |
4.4.4 速度脉动 |
4.4.5 湍流动能 |
4.4.6 温度和温度脉动 |
4.4.7 热流密度 |
4.5 25°人字板和55°人字板流动和传热的对比 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论 |
5.1 本文总结 |
5.2 课题展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者与导师简介 |
附件 |
(5)316L不锈钢激光焊接接头耐腐蚀性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 奥氏体不锈钢焊接性 |
1.3 腐蚀的定义与分类 |
1.3.1 腐蚀的定义 |
1.3.2 腐蚀的分类 |
1.4 奥氏体不锈钢腐蚀特性 |
1.4.1 不锈钢耐腐蚀原理 |
1.4.2 奥氏体不锈钢主要腐蚀形态 |
1.4.3 316L奥氏体不锈钢腐蚀研究现状 |
1.5 腐蚀电化学研究 |
1.5.1 腐蚀电化学特点 |
1.5.2 主要测试技术 |
1.6 本文主要研究内容 |
第二章 试验材料、设备及方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验设备 |
2.2.1 激光焊接试验设备 |
2.2.2 激光冲击试验设备 |
2.2.3 应力测试试验设备 |
2.2.4 耐腐蚀测试试验设备 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 试验总体规划 |
2.3.2 焊接试验方法 |
2.3.3 激光冲击试验方法及原理 |
2.3.4 接头显微组织分析 |
2.3.5 电解剖光处理 |
2.3.6 应力试验方法及原理 |
2.3.7 316L焊接接头耐腐蚀测试 |
第三章 316L不锈钢YAG激光气体保护焊接头耐腐蚀性能研究 |
3.1 焊缝中心区形貌分析 |
3.1.1 焊接工艺参数对焊缝形成质量的影响 |
3.1.2 母材及激光焊接接头微观组织分析 |
3.1.3 工艺参数对焊缝晶粒尺寸的影响 |
3.2 焊接工艺参数对焊缝中心区残余应力的影响 |
3.3 焊接工艺参数对 316L不锈钢焊缝耐腐蚀性影响 |
3.3.1 焊接工艺参数对Tafel曲线的影响 |
3.3.2 焊接工艺参数对焊缝耐腐蚀性能影响 |
3.3.3 失重法测试接头耐腐蚀性能 |
3.4 本章小结 |
第四章 316L不锈钢YAG激光无保护气体焊接接头耐腐蚀性能研究 |
4.1 有无气体保护对焊缝中心区形貌分析 |
4.1.1 有无气体保护对焊缝组织的影响 |
4.1.2 有无气体保护对焊缝中心区晶粒尺寸的影响 |
4.2 有无气体保护对焊缝中心区晶粒残余应力的影响 |
4.3 YAG激光有无保护气体对焊焊缝耐腐蚀性能的影响 |
4.3.1 有无保护气体对焊缝耐腐蚀性能的影响 |
4.3.2 失重法测试焊缝区耐腐蚀性能 |
4.4 本章小结 |
第五章 316L不锈钢CO_2激光气体保护焊接接头耐腐蚀性能研究 |
5.1 YAG激光与CO_2激光两种激光对接头微观形貌分析 |
5.1.1 YAG激光与CO_2激光两种激光对比分析 |
5.1.2 两种气体保护方式对比分析 |
5.1.3 YAG激光与CO_2激光两种激光焊接形貌对比分析 |
5.1.4 YAG激光与CO_2激光两种激光接头熔合区对比 |
5.1.5 YAG激光与CO_2激光两种激光接头中心区晶粒尺寸对比 |
5.2 YAG激光与CO_2激光两种激光接头中心区残余应力对比 |
5.3 YAG激光与CO_2激光两种激光焊接接头耐腐蚀性能影响 |
5.3.1 两种激光对焊缝腐蚀性能的影响 |
5.3.2 失重法测试焊缝耐腐蚀性能 |
5.4 本章小结 |
第六章 激光冲击对不锈钢焊接接头耐腐蚀性的影响 |
6.1 激光冲击对 316L奥氏体不锈钢焊接接头微观形貌影响 |
6.1.1 激光冲击对焊缝微观形貌的影响 |
6.1.2 激光冲击对焊缝晶粒尺寸的影响 |
6.2 激光冲击对 316L奥氏体不锈钢焊接接头残余应力的影响 |
6.3 激光冲击对 316L奥氏体不锈钢焊接接头耐腐蚀性能影响 |
6.4 本章小结 |
结论 |
取得成果与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(6)宽流道全焊接板式换热器开发与应用(论文提纲范文)
1 可拆卸板式换热器应用局限 |
2 激光焊无触点宽流道板式换热器 |
2.1 传热元件 |
2.2 设备结构 |
3 设备优势 |
4 结束语 |
(7)板式换热器分配区改造的数值模拟及场协同分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
主要符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 课题的背景及意义 |
1.2 板式换热器 |
1.2.1 板式换热器的构造 |
1.2.2 板式换热器的流动形式 |
1.2.3 板式换热器的特点和应用场合 |
1.3 国内外发展现状 |
1.3.1 实验研究 |
1.3.2 数值模拟研究 |
1.4 场协同原理及研究现状 |
1.5 本课题的研究内容 |
第2章 数值模拟方法 |
2.1 研究对象 |
2.1.1 BR0.015F 型人字形板式换热器 |
2.1.2 换热器冷热双流道物理模型 |
2.2 数值计算方法 |
2.2.1 控制方程 |
2.2.2 边界条件 |
2.2.3 数值求解方法 |
2.2.4 网格划分及无关性验证 |
2.3 数值计算方法验证 |
2.3.1 实验系统 |
2.3.2 流动传热的有关参数和定义 |
2.3.3 实验结果对比 |
第3章 分配区改造前后对角流的数值模拟 |
3.1 引言 |
3.2 模拟计算结果及分析 |
3.2.1 改造前后板式换热器内对角流时速度分布比较 |
3.2.2 改造前后板式换热器内对角流时温度分布比较 |
3.2.3 改造前后板式换热器内对角流时压力分布比较 |
3.2.4 改造前后传热特性和阻力特性的变化 |
3.3 本章小结 |
第4章 分配区改造前后单边流的数值模拟 |
4.1 引言 |
4.2 模拟计算结果及分析 |
4.2.1 改造前后板式换热器内单边流时速度分布比较 |
4.2.2 改造前后板式换热器内单边流时温度分布比较 |
4.2.3 改造前后板式换热器内单边流时压力分布比较 |
4.2.4 改造前后传热特性和阻力特性的变化 |
4.2.5 单边流动和对角流动的对比 |
4.3 本章小结 |
第5章 板式换热器内流动和传热的场协同分析 |
5.1 引言 |
5.2 场协同原理在换热器中的应用 |
5.2.1 速度场与温度场的场协同分析 |
5.2.2 速度场与压力场的场协同分析 |
5.3 模拟计算结果及分析 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文 |
致谢 |
(8)板式换热器换热及热混合特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的背景和研究意义 |
1.2 板式换热器的结构、换热原理和优缺点 |
1.2.1 板式换热器的结构和换热原理 |
1.2.2 板式换热器的优缺点 |
1.3 板式换热器的发展和研究 |
1.4 本文研究内容 |
第2章 板式换热器的热力计算和热混合原理 |
2.1 板式换热器的热力计算 |
2.1.1 传热方程式 |
2.1.2 传热准则关系式及参数计算 |
2.2 板式换热器的热混合原理 |
2.3 数值模拟理论 |
2.3.1 数值模拟的产生与发展 |
2.3.2 湍流流动的产生 |
2.3.3 湍流的数值模拟 |
2.3.4 k-ε双方程模型 |
2.3.5 壁面函数理论 |
2.3.6 数值模拟软件ANSYS CFX介绍 |
第3章 人字形对称波纹板式换热器的数值模拟研究 |
3.1 研究对象和网格划分 |
3.1.1 研究对象 |
3.1.2 数学模型 |
3.1.3 边界条件 |
3.1.4 网格划分 |
3.2 数值模拟计算结果及分析 |
3.2.1 波纹角度β对温度场、速度场和压力场的影响 |
3.2.2 波纹高度h对温度场、速度场和压力场的影响 |
3.2.3 波纹间距λ对温度场、速度场和压力场的影响 |
3.3 数值计算结果分析 |
3.3.1 波纹角度β对换热性能和阻力特性的影响 |
3.3.2 波纹高度h对换热性能和阻力特性的影响 |
3.3.3 波纹间距λ对换热性能和阻力特性的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 混合型波纹板式换热器的数值模拟研究 |
4.1 研究对象和网格划分 |
4.1.1 研究对象 |
4.1.2 数学模型 |
4.1.3 边界条件 |
4.1.4 网格划分 |
4.2 数值模拟计算结果及分析 |
4.2.1 M型热混合温度、速度和压力云图 |
4.2.2 M型热混合数值计算和结果分析 |
4.2.3 H型热混合温度、速度和压力云图 |
4.2.4 H型热混合数值计算和结果分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(9)基于Pro/MECHANICA对热冲压余热回收系统的构建研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.1.1 论文选题依据 |
1.1.2 课题研究的意义 |
1.2 国内外研究状况 |
1.3 研究主要内容和方法 |
1.3.1 论文研究主要内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 拟解决关键问题 |
1.3.4 本课题的先进性 |
第二章 Pro/Mechanica软件热力模块的介绍 |
2.1 Pro/Mechanica热力模块 |
2.1.1 Pro/Mechanica简介 |
2.1.2 Pro/Mechanica的界面 |
2.1.3 Pro/Mechanica的模式和分析流程 |
2.1.4 Pro/Mechanica的显示类型 |
2.2 用Pro/Mechanica对筒形体热冲压件热分析基本理论 |
2.2.1 热分析三种热传递方式 |
2.2.2 热分析温度场热载荷 |
2.2.3 热分析温度场边界条件 |
2.2.4 热分析温度场初始条件 |
2.3 用Pro/Mechanica对筒形体热冲压件的稳态与瞬态热分析 |
2.3.1 稳态传热 |
2.3.2 瞬态传热 |
2.4 本章小结 |
第三章 余热回收系统筒形体热冲压件材料组织性能研究 |
3.1 余热回收系统方案设计 |
3.2 对筒形体热冲压件生产过程的温度测试 |
3.2.1 58SiMn的组成成分 |
3.2.2 筒形体热冲压件正火条件下的温度测试 |
3.2.3 58SiMn相变过程研究 |
3.3 余热回收系统筒形体热冲压件不同温度处理的试样的金相组织研究 |
3.4 余热回收系统筒形体热冲压件夏比摆锤冲击试验 |
3.5 本章小结 |
第四章 Pro/Mechanica-Thermal对筒形体热冲压件冷却曲线分析模拟 |
4.1 Pro/Mechanica热力分析的前期准备工作 |
4.1.1 筒形体热冲压件三维几何模型的建立 |
4.1.2 热分析的参数设置 |
4.2 筒形体热冲压件热边界条件的建立 |
4.2.1 瞬态热对流条件 |
4.2.2 对流换热系数确定 |
4.3 筒形体热冲压件热力学分析 |
4.3.1 筒形体热冲压件温度场分析 |
4.3.2 筒形体热冲压件温度梯度仿真分析 |
4.3.3 筒形体热冲压件温度梯度云图分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 倒U型板式换热器的设计 |
5.1 换热器的基本介绍 |
5.2 换热器的分类 |
5.2.1 分类简介 |
5.2.2 几种不同的间壁式换热器 |
5.3 倒U型板式换热器 |
5.3.1 背景技术 |
5.3.2 倒U型板式换热器结构设计 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
作者在攻读硕士学位期间发明的专利 |
致谢 |
(10)新型鼓泡板换热性能及强度分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 换热板片换热性能的研究进展 |
1.2.2 换热板片应力分析的研究进展 |
1.2.3 结构改进方面的研究进展 |
1.3 研究内容及方法 |
第二章 换热性能实验研究 |
2.1 热平衡理论基础 |
2.2 参数定义及数据分析方法 |
2.3 鼓泡板简介 |
2.3.1 鼓泡板片结构及尺寸 |
2.3.2 小型鼓泡板换热器制作 |
2.4 换热性能实验 |
2.4.1 实验装置及仪器 |
2.4.2 试验系统 |
2.4.3 试验步骤 |
2.4.4 试验数据 |
2.5 实验结果 |
2.6 小结 |
第三章 数值模拟方法研究 |
3.1 湍流模型 |
3.2 控制方程 |
3.3 几何模型及边界处理 |
3.4 计算结果及分析 |
3.5 小结 |
第四章 鼓泡板通道换热性能分析 |
4.1 计算模型及网格 |
4.2 边界设定及数值方法 |
4.3 结果及分析 |
4.3.1 鼓泡通道内产生的漩涡情况 |
4.3.2 通道内流动特性的比较 |
4.3.3 通道内换热特性的分析 |
4.3.4 与其它换热板的比较 |
4.4 小结 |
第五章 不同参数对鼓泡板换热性能的影响 |
5.1 鼓泡纵向间距对换热性能的影响 |
5.1.1 不同鼓泡纵向间距时温度场分布 |
5.1.2 不同鼓泡纵向间距时速度场分布 |
5.1.3 不同鼓泡纵向间距时压力分布 |
5.1.4 不同鼓泡纵向间距的鼓泡通道换热参数比较 |
5.2 鼓泡横向间距对换热性能的影响 |
5.2.1 不同鼓泡横向间距时温度场分布 |
5.2.2 不同鼓泡横向间距时速度场分布 |
5.2.3 不同鼓泡横向间距时压力场分布 |
5.2.4 不同鼓泡横向间距的鼓泡通道换热参数比较 |
5.3 鼓泡高度对换热性能的影响 |
5.3.1 不同鼓泡高度时温度场分布 |
5.3.2 不同鼓泡高度时速度场分布 |
5.3.3 不同鼓泡高度时压力场分布 |
5.3.4 不同鼓泡高度的鼓泡通道换热参数比较 |
5.4 小结 |
第六章 鼓泡板应力评定 |
6.1 ANSYS Workbench软件介绍 |
6.2 评定方法及评定准则 |
6.2.1 应力评定方法 |
6.2.2 应力评定准则 |
6.3 物理问题描述及结构尺寸 |
6.4 结构分析及力学模型 |
6.4.1 设计参数 |
6.4.2 模型的初步简化 |
6.4.3 网格划分 |
6.4.4 边界条件 |
6.4.5 模型进一步简化 |
6.5 应力评定 |
6.5.1 路径选取 |
6.5.2 应力评定 |
6.6 与其它换热板的比较 |
6.7 小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
四、激光半焊型板式换热器在冶炼领域的应用(论文参考文献)
- [1]循环冷却水系统建模与优化设计方法研究[D]. 郭宇明. 东北大学, 2019(01)
- [2]激光焊板式换热器板片焊接与传热性能研究[D]. 黄欣. 华南理工大学, 2018(01)
- [3]制冷用板式换热器标准修订介绍[J]. 陈永东,彭小敏,于改革,李炅,吴晓红. 流体机械, 2017(07)
- [4]人字形板式换热器的大涡模拟研究[D]. 刘欢. 北京化工大学, 2017(03)
- [5]316L不锈钢激光焊接接头耐腐蚀性能研究[D]. 闻龙. 长春理工大学, 2017(03)
- [6]宽流道全焊接板式换热器开发与应用[J]. 孙海生,常春梅. 化工设备与管道, 2016(06)
- [7]板式换热器分配区改造的数值模拟及场协同分析[D]. 郑孔桥. 东北电力大学, 2015(07)
- [8]板式换热器换热及热混合特性研究[D]. 冯国鹏. 东北大学, 2013(03)
- [9]基于Pro/MECHANICA对热冲压余热回收系统的构建研究[D]. 陈丽丽. 沈阳建筑大学, 2013(05)
- [10]新型鼓泡板换热性能及强度分析[D]. 刘建勇. 华南理工大学, 2011(12)