一、板翅式换热器优化设计（论文文献综述）
张宴玮[1]（2021）在《联产LNG与NGL工艺流程的优化模拟》文中认为液化天然气（LNG）作为绿色能源,具有热值高,方便运输,环保性强等特点。在制取液化天然气时,原料气内的C2+组分可回收制成天然气凝析液（NGL）,其同样具有较高的工业利用价值。由于联产LNG与NGL的工艺流程可共享一套制冷系统,因此具有节约前期投资与运行成本的突出优点。为了进一步降低工艺流程系统单位能耗、提高液化效率,有必要开展LNG与NGL联产工艺流程的优化研究。本文梳理了国内外相关研究成果,确定丙烷预冷混合制冷剂液化（C3MR）工艺、双循环混合制冷剂液化（DMR）工艺、混合制冷剂级联式液化（MFC）工艺作为液化制冷系统,并采用气体过冷（GPS）工艺进行天然气凝析液的回收,基于ASPEN HYSYS模拟软件分别建立了三种LNG与NGL联产工艺模型;根据各个制冷循环的制冷温度区间,分析并确定了适合制冷循环的制冷剂组分;采用组分分割器将混合制冷剂分割成单独组分的多相物流,以最小能耗为目标函数,运用HYSYS内置的工艺参数优化器对工艺流程进行优化。对比分析了各联产工艺的最小单位能耗和液化效率。研究结果表明,在联产工艺中,由于压缩,膨胀的不可逆性和换热器内必要的换热温差,导致压缩机、膨胀机和换热器的损失占工艺总损失的半数以上;通过对比本文所确定的三种LNG与NGL联产工艺,发现随着混合制冷剂组分与制冷循环级数的增加,换热器内的换热温差减小,联产工艺流程的单位能耗降低,效率提高;对比本研究的联产工艺与其他联产工艺可知,本文所提供的三种联产工艺流程均优于其他联产工艺（在保证乙烷回收率在90%以上的前提下）;MFC与NGL联产工艺流程拥有最低的单位能耗和最高的效率,DMR与NGL联产工艺流程次之,而C3MR与NGL联产工艺流程的单位能耗较高,效率较低;对于C3MR与NGL联产工艺流程而言,其单位能耗虽较高,但该工艺流程的循环流程和冷剂配比过程均较为简单。
王哲,韩凤翚,纪玉龙,李文华,厉彦忠[2]（2021）在《低温多股流板翅式换热器设计优化方法研究进展》文中提出针对多股流体流动换热、复杂翅片结构优化、多重通道排布匹配以及低温工程应用等特点,本文归纳分析了低温多股流板翅式换热器结构设计中凸显的流股换热匹配、通道分配排列、多物理场叠加以及低温特殊工况下的应用等问题。总结了在通道结构优化与零部件设计中,通过翅片通道传热流动特性及相关性能评价方法来指导结构选型。文章还深入分析国内外现状,讨论了板翅式换热器的研究热点与发展方向。文章指出低温多股流板翅式换热器应用于大型空分等石化工业流程中优势明显,可显着提高气体液化率,降低实际能耗,进而提升系统运行效率。因此,对于实际应用中可能遇到的设计问题,应考虑结合局部换热网络与多流股匹配、翅片结构设计与通道排列算法优化、多场仿真与试验研究等手段形成合理优化方法和设计框架,来摆脱目前传统经验试凑所带来的限制。
张帅[3]（2020）在《HeⅡ系统负压换热器实验及优化理论研究》文中提出随着低温工程技术的发展,超流氦系统越来越多的应用于科研及工程中,在高能粒子物理、核科学技术等领域发挥着重要作用。负压换热器是超流氦系统中用于负压氦蒸汽与液氦之间传递冷量的设备,作为超流氦系统的关键设备,其传热及流动压降性能的表现对超流氦系统的整体性能有着重要影响。负压换热器具有工作介质传热温差小、工作温度低、且处于负压工况中的特点,但制冷系统对其换热性能和流动压降有较高的要求。这一矛盾的存在,使得开展负压换热器的精确设计和优化研究具有十分重要的意义。本文针对负压换热器的性能测试及优化理论展开研究,工作内容主要包括:设计并搭建超流氦负压换热器实验平台。从超流氦系统原理出发,对负压换热器实验平台进行流程设计。针对超流氦系统的特殊要求,对实验平台绝热方案,结构及测控系统进行设计,使其满足低漏热及高测量精度的要求。针对实验平台调试中出现的热声振荡及气阻现象进行了结构及实验流程的优化。结果表明实验平台可以实现极限流量小于1.5g/s,极限压力小于3000 Pa的工况下的换热器性能实验,且实验工况下温度测量精度小于2%,氦池漏热小于1W。针对新型翅片绕管式负压换热器及板翅式负压换热器展开实验研究。利用热阻分析法建立换热器传热模型,并对计算模型进行简化,依靠负压换热器低温实验平台进行实验研究。根据实验结果建立不同换热器关于传热因子j及摩擦因子f的实验关联式。采用分布参数微元法建立换热器计算模型。以绕管式换热器为研究对象,利用分布参数微元法建立换热器计算模型并进行求解,并将实验结果与计算结果进行对比,对分布参数微元法进行验证。对负压换热器优化方法及优化变量展开研究。以交错流板翅式负压换热器为研究对象,采用修正熵产数及火积耗散数作为优化目标函数,分别利用单目标优化遗传算法SEGA及多目标优化遗传算法NSGA Ⅱ对换热器进行优化计算。通过结果的对比,得到不同目标函数对换热器优化结果的影响。在此基础上首次将分布参数微元法与NSGA II结合,以板翅式负压换热器为研究对象,以修正熵产数为目标函数,利用板翅式负压换热器实验关联式对其进行优化计算。在求解中根据不同的初始参数,通过多次迭代得到板翅式换热器的温度场。利用多目标遗传算法得到Pareto解后,利用TOPSIS策略得到最优解。
周美鑫[4]（2020）在《空分设备板翅式换热器内超临界LNG流动与换热特性研究》文中提出板翅式换热器（PFHE）具有紧凑、导热性能强、适应度高等优点,广泛应用于航空、汽车、空分、空调制冷等领域。板翅式换热器是空分设备里的关键部件,其中主换热器、过冷器以及冷凝器等设备都配备有板翅式换热器,而且大型空分设备能耗特别大,需要将LNG冷能利用到空分设备中来减少能耗。因此本文对超临界LNG在空分设备板翅式换热器内的流动与换热特性的研究是非常有必要的。本课题主要是对超临界LNG在空分设备板翅式换热器内的流动与换热特性进行研究。首先对操作压力在7.1MPa到9.8MPa时超临界LNG的热物性进行分析,通过Origin软件将超临界LNG的热物性拟合成温度的多项式函数,以平直翅片单通道为研究对象,对不同超临界LNG的进口速度、操作压力以及壁面温度对流动与换热特性的影响进行了分析。结果表明:在随着温度逐渐变大,换热系数先增大后减小,在LNG的临界温度处达到最大;增加LNG进口速度或者减少壁面温度可以提高换热性能,但同时使压降降低很快;增加操作压力虽然可以减少压降,但对换热的影响增加幅度并不大。其次,为了提高空分设备板翅式换热器的流动与换热特性,根据波纹翅片提出一种新型梯形翅片,以梯形翅片多通道为研究对象,利用液-固-液耦合传热的数值模拟方法研究超临界LNG在梯形翅片通道内的流动与换热特性,重点研究了不同流道形状、入口速度、操作压力以及梯形弯曲角度对流动与换热特性的影响。结果表明:随着LNG进口速度的增加,梯形波纹翅片和三角波纹翅片的换热性能都越来越好,但带来的压降也越来越大,而且梯形波纹翅片相对于三角波纹翅片具有更好的换热特性,梯形波纹翅片换热性能是三角波纹翅片的1.8倍。随着梯形弯曲角度的增加,换热器具有更加优越的换热性能,弯曲角度为30°的翅片的换热性能大约是15°的1.6倍,但其压降约为弯曲角度15°时压降的1.7倍。最后本课题通过软件Design Expert,基于多级响应面法,采用Box-Behnken试验,分析弯曲角度、超临界LNG进口速度和操作压力对换热系数以及压降的影响,结果表明:对换热系数影响的顺序是:超临界LNG进口速度>弯曲角度>操作压力;对压降影响的顺序是:超临界LNG进口速度>操作压力>弯曲角度。换热系数和压降的最优值为:当弯曲角度为30°,操作压力为9.8MPa,超临界LNG进口速度为1.89m/s时,换热系数为6350W/m2·K,压降为293.319Pa。
沈盈盈[5]（2020）在《基于CFD的板翅式冷凝蒸发器优化设计研究》文中进行了进一步梳理板翅式换热器因高传热比表面积以及高换热效率等特点在空气分离以及航空航天领域得到了广泛的应用,但是其封头存在的物流分配不均匀问题、板束体部分存在的换热效率较低以及通道堵塞引起的安全问题也引起了国内外学者的较多关注。因此,优化设计板翅式换热器,提高其换热效率和安全性能,对于推进工程设备的研究具有重要的意义。本文借助数值模拟与实验相结合的方法,对封头以及板束体进行了研究。首先,基于相关多孔介质数学模型,建立了板翅式换热器封头的计算模型,并验证了所提出的封头计算模型的可靠性;其次,在验证封头所用计算模型正确性的基础上,对具有最佳物流均布效果的带孔板的改进型封头做了进一步的结构参数优化,包括孔板数量、孔板安装高度、开孔率、非均匀开孔率排布方式等,综合各个因素对封头流场性能的影响,提出了可以使得物流分配最为均匀的封头优化设计;然后,根据传热传质理论建立了板翅式换热器板束体的计算模型,并验证了所编写的用于描述质量和热量传递的UDF的准确性;最后,在控制其他参数不变的条件下,研究了翅片的结构参数对于通道传热传质特性的影响,包括翅片的高度、间距、厚度、长度等,综合各种因素在不同流动状态下对流场性能的影响,完成板束体的优化设计。本文研究内容为板翅式换热器的优化设计提供了理论参考。
李登洪[6]（2020）在《板翅式换热器封头与翅片结构优化及性能协调设计》文中认为板翅式换热器具有结构紧凑、换热效率高、多工质同时传热等优点,在航空航天、石油化工、天然气加工、空气分离等行业具有广泛的应用,是这些行业装备的重要部机之一。随着这些行业装备的大型化、低能耗化、高精细化的发展,对板翅式换热器的设计提出了更高的要求。本文提出了板翅式换热器封头与翅片结构优化及性能协调设计方法,从封头结构、翅片结构、封头与翅片结构协调设计等方面,提高了换热器内部流动均匀性和多工况适应性,进而提高板翅式换热器的整体换热性能。本文研究内容主要包括以下三个方面:（1）针对板翅式换热器入口段流量分布不均匀的问题,提出一种区域分流封头结构,通过在封头腔体入口处添加几块倾斜角度不同的挡板,使进入封头的流体在封头长度方向上得到分散,减小了封头各出口间质量流率的不均匀度。通过Fluent仿真分析,对挡板数量、最外侧挡板倾角、挡板高度、挡板间距以及封头高度等参数逐一进行优化,得到了区域分流封头的最佳尺寸参数,与传统封头相比,设计的区域分流封头内部分配均匀性提升了84%。（2）为减小翅片流道内流体热边界层对换热性能的影响,参照农具“犁”的工作特性,提出一种犁型微凸翅片结构,其结构特点为在平直翅片壁面上周期性增设犁凸结构。利用仿真计算得到不同犁凸尺寸下翅片的热功率和压降,构建了两者与犁凸结构参数的近似模型,利用NLPQL梯度优化算法得到了犁凸结构的最佳尺寸,并对犁凸结构的排列方式和排列间距进行了优化。通过对流道内温度场、压力场以及速度场的分析,解释了犁凸结构对翅片性能改善的机理。（3）现有板翅式换热器往往需要在80%110%的变工况环境下运行,其自身需要有一定适应能力,避免生产效率的下降和安全事故的发生。通过对比不同入口速度下传统封头和区域分流封头的分配效果,验证了区域分流封头的变工况适应性;通过仿真获取了各工况下封头出口的速度,并选用6、8、11、14m/s作为翅片区域的入口多工况条件,以空气吸热热流量（37）作为评价多工况下翅片传热性能的评价指标,以（37）和ΔP的平均值作为输出变量、犁凸结构参数为输入变量,构建了Kriging近似模型,并用梯度优化算法进行优化,通过对比预测结果与仿真结果,验证了所用方法的精确度,并得到了多工况下犁型微凸翅片的最佳结构参数。通过对封头和翅片结构的改进与优化研究,使换热器整体换热性能有所提升,研究结果对实际生产制造具有一定指导意义。
吴静玮[7]（2019）在《FLNG板翅式换热器封头内流体分配特性模拟及优化》文中指出板翅式换热器是浮式液化天然气（FLNG）生产储卸装置的核心设备,具有高效紧凑、传热温差小、设计灵活性强等特点。为提高实际运行中FLNG板翅式换热器的流体分配均匀性和工作效率,本文建立了不同入口条件和工况参数的三维封头数值模型,并基于模拟结果开发了一套能够反映封头分配特性的换热器仿真计算软件,最终提出了改进型封头参数化设计方法,取得了如下研究成果:（1）建立了封头内流体分配的数值模型。本文基于ANSYS平台建立了稳定工况及晃荡工况下的三维封头数值模型,并建立了用于评价封头内流体分配均匀性的参数指标;与文献中封头分配实验数据的对比结果表明,95%以上数据误差在±10%以内;（2）模拟了稳定工况和海上晃荡工况的封头流体分配特性。本文根据实际运行工况,以质流密度、入口干度、横摇和横荡参数为变量进行了数值模拟,计算得到了包括流体分布、质量流量、流速及进出口压降在内的封头出口参数,最后通过最小二乘法拟合了出口通道质量流量的分布特性曲线,开发了不同运行工况的流体分配计算模型;（3）开发了反映封头分配特性的换热器仿真模型及软件。本文基于引入的通道流量、通道入口分配及晃荡工况的修正因子,提出了换热器封头出口通道的流量修正方法,建立了基于层分布的通用板翅式换热器性能计算模型,并开发了反映封头分配特性的FLNG板翅式换热器仿真软件;（4）设计了适用于海上作业的导流封头优化结构。本文针对加导流挡板的改进型封头结构,横向对比分析了不同打孔排数和倾斜角度下改进型封头的出口参数,同时通过开发的FLNG板翅式换热器仿真软件进行了改进前后的性能验证。结果表明,改进型封头换热性能的有效提升区间为11.0%～17.1%,流动压损的有效降低区间为54.6%～72.6%,且对于本文研究的工况范围,各参数指标提升效果最佳的开孔数为12,倾斜角度为40°。
李庆[8]（2019）在《基于遗传算法的多流程板翅式换热器优化研究》文中认为板翅式换热器由于换热效率高、结构紧凑、体积小、质量轻、适应性强等优点,常被用作航空发动机滑油系统中的燃-滑油换热器,其主要作用是冷却滑油,同时预热燃油。目前,航空发动机正朝着大推比、大空域、高安全性、长寿命、低运营成本的方向发展,这对滑油系统性能提出了更高的要求,而作为滑油系统的三大功能部件之一,燃-滑油换热器也面临着更高的挑战。首先,本文利用遗传算法对错位翅片进行了结构优化研究,以翅片结构参数（翅片高度h、翅片长度l、翅片间距s、翅片厚度t）为设计变量,翅片传热因子j、摩擦因子f和JF因子为目标函数进行优化计算,得到了不同目标函数下翅片的最优结构配置。在此基础上,讨论了翅片单结构参数和组合结构参数（s/h、t/l和t/s）对翅片性能的影响,并分析了各目标函数对各个结构参数的敏感程度。结果表明:传热因子j对s变化最为敏感;摩擦因子f对l和s的变化比较敏感;JF因子对s的变化最为敏感;此外,摩擦因子f对s/h和t/l的变化比较敏感;JF因子对t/s的变化也比较敏感。然后,利用遗传算法对多流程板翅式换热器进行了结构优化研究,以翅片结构参数为设计变量,芯体结构重量、传热熵产单元数、压力熵产单元数和总熵产单元数为目标函数进行优化计算,得到了不同目标函数下换热器内部翅片的最优结构配置。在此基础上,讨论了翅片结构参数对换热器性能的影响,分析了各目标函数对翅片结构参数的敏感程度。结果表明:芯体结构重量、传热熵产单元数、压力熵产单元数和总熵产单元数均对s的变化最为敏感。最后,利用C++语言,开发了错位翅片结构优化计算软件和多流程板翅式换热器结构优化计算软件。并利用多流程板翅式换热器结构优化计算软件,分别以芯体结构重量和压力熵产单元数作为目标函数,对2#换热器（124mm×86mm×78.4mm）进行优化,得到了不同目标函数下换热器的最优结构配置。
蒋庆峰[9]（2018）在《氦制冷机中板翅式换热器的传热流动及优化研究》文中研究表明换热器作为氦制冷机的重要组成部分,承担着将氦气从常温降低到液氮、液氦甚至超流氦温区的热交换任务。为应对未来建造更大规模制冷机及将国产氦制冷机标准化、系列化的需求,要求换热器能在尽可能紧凑的空间内实现充分的换热,本文对氦制冷机中锯齿型板翅式换热器开展如下研究:1.通过CFD仿真技术对错列锯齿型翅片的流动传热性能进行数值模拟;引入容积品质因子,综合衡量翅片在紧凑空间内实现充分换热的能力,定量地分析结构因素对性能的影响;针对47JC1402和65JC1403型翅片,采用CFD研究在常温、液氮及液氢温区下氦气流经翅片的表面性能,探讨低温下翅片性能的差异性;为缩小关联式在公式拟合时的误差,基于有限的空气稳态试验数据,建立了克里金空间插值模型,用以预测一般规格的锯齿型翅片表面性能。2.针对国内氦制冷机常用的3种锯齿型和1种打孔型翅片,搭建低温氦气为工质的翅片芯体性能测试试验台,获得了低温下氦气流经翅片通道的传热及阻力特性曲线;对比以常温氦气为工质的翅片性能试验,结合仿真结果分析出不同温度工况下翅片性能的异同;分析11种翅片性能预测模型,衡量其对低温下锯齿型翅片性能的预测精度,修正并扩充换热器设计计算所用的翅片性能数据库。3.基于热力学第一定律,建立了可灵活考虑变物性、轴向导热、环境漏热的多股流间壁式换热器分布参数模型,探讨了在低温工况下换热器偏离原始设计值的程度,分析了各项附加因素对换热器性能影响的比重;为拓展商用软件Aspen MUSETM在氦低温装置中的应用,该模型结合具体低温工况获得了热泄漏分布和换热器详细的温度、压力场;对于EAST氦制冷机第一级主换热器,计算了其在实际低温工况下的各项附加损失,并得出辐射寄生热在换热器表面的热负荷分布、各层隔板的轴向导热率分布以及既定通道排列方式下的过剩热负荷分布,为换热器的优化校核、现场装配及绝热措施提供了理论指导。4.采用混合遗传算法,针对5kW@4.5K氦制冷机中第一级板翅式换热器,在满足换热要求、压降限制、制造工艺和结构强度等约束下,展开了以体积最优为目标的优化设计。结果表明,与半经验的设计方案相比,优化结果能在众多实际约束限制下大幅缩小尺寸、缩减制造成本和安装空间。综上所述,本文采用仿真结合试验的方法,重点研究了低温氦气流经锯齿型翅片的表面性能,为换热器设计开发奠定了理论基础;揭示了低温附加损失的影响机制,为换热器校核提供了参考指导;优化了换热器设计流程,有利于减小其尺寸并缩减制造费用及研发周期。
石倩[10]（2018）在《基于联合仿真的板翅式换热器流量分配与换热研究》文中进行了进一步梳理板翅式换热器是天然气液化领域中的重要换热设备,流量分配不均而导致换热效率降低是实际运行中普遍存在的现象,因此如何改善换热器内部的流量分配特性,进而提高整体换热性能的研究,一直为国内外研究热点。基于此问题,目前学者采用三种研究方法,实验研究、数值计算和理论研究,然而由于换热器结构的复杂性,如换热器内部含有成千上万个直径为3至5mm的小通道,使三种研究方法各有利弊。因此数值模拟研究中多是对换热器的局部结构-入口封头进行研究,无法得到板翅式换热器整体结构内的流场与流量分配特性。实验研究由于测量技术的限制,无法对相变工况进行实验,缺少在天然气液化领域中存在的相变流动换热分析。理论部分主要对芯体的换热进行计算。而本文提出的联合仿真计算方法,将数值模拟和理论计算结合起来,不仅以整体结构为研究对象,还可以进行流动传热耦合计算和相变计算,这样可以使计算模型更加贴近现实工况,便于后续流动传热研究和结构优化。（1）本文首次在ISIGHT软件中将FLUENT、MATLAB、REFPROP等进行自动联合仿真。联合仿真中,FLUENT计算模型用于完成对入口部分和出口部分的三维流场稳态计算;MATLAB计算模型用于完成对换热器芯体内420个小通道的一维稳态流动传热计算,内部集成REFPROP软件,调用NIST物性参数和判断工质相态（单相或两相）,并基于不同工质与相态选择不同的传热压降关联式;ISIGHT软件用于完成各软件之间数据传递,将FLUENT中420个小通道流量传递给MATLAB作为初始条件,将MATLAB计算的小通道压降和出口物性（密度和粘度）传递给MATLAB。（2）基于联合仿真以空气为介质研究板翅式换热器的流动特性、分配特性和阻力特性,计算结果表明:换热器内流动特性在横向的流量分配不均匀度纵向上表现出不同的特点,横向主要因入口封头结构不合理产生横向流量分配不均。纵向上因发生流体壁面分离产生旋涡,使纵向也存在流量分配不均,且流量分配不均匀度随着旋涡强度的消失减小。从路径压降的新视角分析压降特性,得到三部分压降不均是导致流量分配不均的根源。影响因素分析中发现:雷诺数主要通过影响入口压降的横向压降进而影响分配性能;提高芯体压降比例可改善分配性能。（3）基于丙烷预冷天然气的换热器实际运行工况,分别得到天然气侧和丙烷制的换热特性,两侧均存在由流量分配不均导致的出口温度分布不均现象。采用联合仿真方法首次考虑了天然气和丙烷在小通道内的沿程换热过程中,不同物性参数温度、温度和换热量的变化规律。计算结果表明丙烷因在芯体中发生相变,使得芯体压降比重迅速增大,致使丙烷侧的流量分配和出口温度不均匀度明显小于天然气侧。（4）导致板翅式换热器流量分配不均的主要原因为入口结构的不合理和出口压降占总压降的比例大。因此首次通过改变入口和出口方式对板翅式换热器整体结构进行优化。优化过程采用逐级递进优化,即依次优化入口管位置,入口管个数和出口管个数。得到最优结构组合为:a为0.033,入口管个数为5,出口管个数为1。计算结果表明,优化结构可流量分配不均匀度降低48%,出口温度不均匀度降低50%。
二、板翅式换热器优化设计（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、板翅式换热器优化设计（论文提纲范文）
（1）联产LNG与NGL工艺流程的优化模拟（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 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外LNG与NGL联产技术发展历程 |
| 1.2.2 国内LNG与NGL联产技术发展历程 |
| 1.3 常规混合制冷剂天然气液化技术 |
| 1.3.1 单循环混合制冷剂液化(SMR)工艺流程 |
| 1.3.2 丙烷预冷混合制冷剂液化(C_3MR)工艺流程 |
| 1.3.3 双循环混合制冷剂液化(DMR)工艺流程 |
| 1.3.4 混合制冷剂级联式液化(MFC)工艺流程 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 LNG与NGL联产工艺流程确定及冷剂选择 |
| 2.1 LNG与NGL联产工艺简介 |
| 2.2 LNG与NGL联产工艺液化制冷系统的选择 |
| 2.2.1 丙烷预冷混合制冷剂液化(C3MR)工艺制冷系统 |
| 2.2.2 双循环混合制冷剂液化(DMR)工艺制冷系统 |
| 2.2.3 混合制冷剂级联式液化(MFC)工艺制冷系统 |
| 2.3 NGL回收系统 |
| 2.4 混合制冷剂的选择 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 LNG与NGL联产工艺的热物性计算方法 |
| 3.1 天然气与混合制冷剂的热力学参数 |
| 3.1.1 天然气的密度 |
| 3.1.2 天然气的临界参数 |
| 3.1.3 天然气的比热容 |
| 3.2 天然气和混合制冷剂的相平衡计算 |
| 3.3 天然气和混合制冷剂的焓熵计算 |
| 3.4 LNG与NGL联产工艺流程模拟中主要设备的热力学模型 |
| 3.4.1 压缩机热力学模型 |
| 3.4.2 节流阀热力学模型 |
| 3.4.3 气液分离器热力学模型 |
| 3.4.4 板翅式换热器热力学模型 |
| 3.4.5 精馏塔热力学模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于不同制冷系统的LNG与NGL联产工艺优化模拟 |
| 4.1 使用模拟软件Aspen HYSYS简介 |
| 4.2 LNG与NGL联产工艺流程优化步骤 |
| 4.2.1 LNG与NGL联产工艺混合制冷剂配比优化方法 |
| 4.2.2 目标函数 |
| 4.2.3 约束条件 |
| 4.3 原料天然气的组成 |
| 4.4 C_3MR与NGL联产工艺的HYSYS优化模拟 |
| 4.4.1 C_3MR与NGL联产工艺HYSYS模拟的初始参数设置 |
| 4.4.2 C_3MR与NGL联产工艺优化变量 |
| 4.4.3 C_3MR与NGL联产工艺流程HYSYS优化计算模型图 |
| 4.4.4 C_3MR与NGL联产工艺流程优化模拟结果 |
| 4.4.5 C_3MR与NGL联产工艺流程的压焓图和温熵图 |
| 4.4.6 C_3MR与NGL联产工艺流程换热器的换热温差 |
| 4.5 DMR与NGL联产工艺的HYSYS优化模拟 |
| 4.5.1 DMR与NGL联产工艺HYSYS模拟的初始参数设置 |
| 4.5.2 DMR与NGL联产工艺优化变量 |
| 4.5.3 DMR与NGL联产工艺流程HYSYS优化计算模型图 |
| 4.5.4 DMR与NGL联产工艺流程优化模拟结果 |
| 4.5.5 DMR与NGL联产工艺流程的压焓图和温熵图 |
| 4.5.6 DMR与NGL联产工艺流程换热器的换热温差 |
| 4.6 MFC与NGL联产工艺的HYSYS优化模拟 |
| 4.6.1 MFC与NGL联产工艺HYSYS模拟的初始参数设置 |
| 4.6.2 MFC与NGL联产工艺优化变量 |
| 4.6.3 MFC与NGL联产工艺流程HYSYS优化计算模型图 |
| 4.6.4 MFC与NGL联产工艺流程优化模拟结果 |
| 4.6.5 MFC与NGL联产工艺流程的压焓图和温熵图 |
| 4.6.6 MFC与NGL联产工艺流程换热器的换热温差 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 LNG与NGL联产工艺的能耗与对比分析 |
| 5.1 C_3MR与NGL联产工艺流程能耗计算和?分析 |
| 5.1.1 C_3MR与NGL联产工艺流程单位能耗计算 |
| 5.1.2 C_3MR与NGL联产工艺流程效率计算 |
| 5.2 DMR与 NGL联产工艺流程能耗计算和?分析 |
| 5.2.1 DMR与NGL联产工艺流程单位能耗计算 |
| 5.2.2 DMR与NGL联产工艺流程?效率计算 |
| 5.3 MFC与 NGL联产工艺流程能耗计算和?分析 |
| 5.3.1 MFC与NGL联产工艺流程单位能耗计算 |
| 5.3.2 MFC与NGL联产工艺流程?效率计算 |
| 5.4 三种联产工艺流程优化前后对比 |
| 5.5 三种联产工艺流程与其他联产工艺流程对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论及建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（2）低温多股流板翅式换热器设计优化方法研究进展（论文提纲范文）
| 1 多股流板翅换热器设计概述 |
| 1.1 结构特点 |
| 1.2 设计研究方法概述 |
| 2 优化设计方法进展 |
| 2.1 多流股换热匹配设计优化方法 |
| 2.2 翅片结构优化设计 |
| 2.3 通道换热层分配与排列 |
| 2.4 低温换热器的仿真设计方法 |
| 3 多股流换热器未来的发展方向 |
| 3.1 设计流程描述与整体优化 |
| 3.2 未来研究的发展方向 |
| 4 结语 |
（3）HeⅡ系统负压换热器实验及优化理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超流氦系统的发展 |
| 1.1.1 超流氦低温系统应用 |
| 1.1.2 超流氦系统的循环方式 |
| 1.2 负压换热器的发展 |
| 1.2.1 国内外低温换热器研究 |
| 1.2.2 负压换热器研究现状 |
| 1.3 换热器设计及优化方法 |
| 1.4 研究难点及本文研究内容 |
| 1.4.1 研究难点 |
| 1.4.2 本文研究内容 |
| 第2章 超流氦负压换热器实验平台 |
| 2.1 原理及流程方案 |
| 2.2 绝热结构 |
| 2.3 结构设计 |
| 2.4 测控系统 |
| 2.5 调试 |
| 2.5.1 调试准备及实验流程 |
| 2.5.2 平台改进 |
| 2.5.3 调试结果 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 翅片绕管式换热器实验研究 |
| 3.1 实验样品 |
| 3.2 测试平台 |
| 3.2.1 低温实验平台 |
| 3.2.2 室温实验平台 |
| 3.3 计算模型 |
| 3.3.1 特征长度的选取 |
| 3.3.2 换热器计算模型 |
| 3.4 结果及分析 |
| 3.4.1 仪表误差分析 |
| 3.4.2 换热性能 |
| 3.4.3 压降性能 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 板翅式负压换热器实验研究 |
| 4.1 实验样品及装置 |
| 4.1.1 板翅式换热器样品 |
| 4.1.2 换热器实验装置 |
| 4.1.3 测量仪表 |
| 4.2 模型及方法 |
| 4.2.1 计算模型 |
| 4.2.2 不确定度分析 |
| 4.3 结果及讨论 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 换热器计算模型 |
| 5.1 分布参数微元法计算模型 |
| 5.2 计算结果及分析 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 负压换热器优化策略 |
| 6.1 热工水力学模型 |
| 6.2 优化变量及方法 |
| 6.2.1 换热器优化适值函数 |
| 6.2.2 优化方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 单目标优化结果 |
| 6.3.2 多目标优化结果 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 负压板翅式换热器优化 |
| 7.1 计算模型 |
| 7.2 优化方法及物性选取 |
| 7.3 优化结果 |
| 7.4 小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他成果 |
（4）空分设备板翅式换热器内超临界LNG流动与换热特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及研究意义 |
| 1.2 板翅式换热器的研究现状 |
| 1.2.1 空分板翅式换热器的研究进展 |
| 1.2.2 流体对板翅式换热器流动与换热特性影响研究进展 |
| 1.3 本文的创新点 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第2章 理论分析和数值模型建立 |
| 2.1 超临界流体的热物性计算 |
| 2.1.1 超临界流体特性 |
| 2.1.2 超临界LNG热物性计算 |
| 2.1.3 对流换热影响因素 |
| 2.2 CFD理论基础 |
| 2.2.1 FLUENT简介 |
| 2.2.2 控制方程 |
| 2.2.3 湍流模型 |
| 2.2.4 Simple算法 |
| 2.3 计算结果的数据处理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 超临界LNG在板翅式换热器内加热过程模拟 |
| 3.1 几何模型 |
| 3.2 网格划分 |
| 3.2.1 ANSYS ICEM CFD简介 |
| 3.2.2 网格划分 |
| 3.2.3 边界条件及计算方法 |
| 3.2.4 网格无关性验证 |
| 3.3 计算结果及分析 |
| 3.3.1 进口速度和壁面温度的影响 |
| 3.3.2 操作压力和壁面温度的影响 |
| 3.3.3 进口速度和操作压力的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 超临界LNG在新型换热器耦合传热模拟 |
| 4.1 梯形流道几何模型 |
| 4.2 网格划分 |
| 4.2.1 网格划分 |
| 4.2.2 湍流模型 |
| 4.2.3 数值方法和边界条件 |
| 4.2.4 网格无关性验证 |
| 4.3 计算结果及分析 |
| 4.3.1 梯形流道的速度与温度云图 |
| 4.3.2 梯形弯曲角度的影响 |
| 4.3.3 操作压力的影响 |
| 4.3.4 进口速度的影响 |
| 4.3.5 流道结构的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 空分板翅式换热器性能优化 |
| 5.1 试验设计 |
| 5.2 建立模型 |
| 5.3 分析 |
| 5.3.1 换热系数分析 |
| 5.3.2 压降分析 |
| 5.4 最优值的预测 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文与专利 |
| 致谢 |
（5）基于CFD的板翅式冷凝蒸发器优化设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 板翅式冷凝蒸发器简介 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 板翅式换热器封头研究现状 |
| 1.3.2 板翅式换热器翅片研究现状 |
| 1.3.3 板翅式换热器传热传质研究现状 |
| 1.3.4 板翅式换热器研究现状总结与分析 |
| 1.4 本文研究内容及章节安排 |
| 第二章 封头流场分配性能模型的建立与验证 |
| 2.1 封头流场分配性能模型的建立 |
| 2.1.1 前提假设 |
| 2.1.2 控制方程 |
| 2.2 封头流场分配性能模型的验证 |
| 2.2.1 实验介绍 |
| 2.2.2 对比验证 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 封头流场分配性能的数值模拟及优化 |
| 3.1 数值模拟计算 |
| 3.1.1 物理模型 |
| 3.1.2 求解方法和边界条件 |
| 3.1.3 网格划分及网格无关性验证 |
| 3.2 封头流场数值模拟结果分析 |
| 3.3 带孔板封头结构的优化设计 |
| 3.3.1 孔板数量对封头内部物流分配的影响 |
| 3.3.2 孔板安装高度对封头内部物流分配的影响 |
| 3.3.3 孔板开孔率对封头内部物流分配的影响 |
| 3.3.4 孔板非均匀开孔率排布对封头内部物流分配的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 板束体传热传质性能模型的建立与验证 |
| 4.1 板束体传热传质性能模型的建立 |
| 4.1.1 前提假设 |
| 4.1.2 控制方程 |
| 4.2 板束体传热传质性能模型的验证 |
| 4.2.1 板翅式换热器板束体传热特性验证 |
| 4.2.2 板翅式换热器板束体相变过程验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 板束体传热传质性能的数值模拟及优化 |
| 5.1 数值模拟计算 |
| 5.1.1 物理模型 |
| 5.1.2 求解方法和边界条件 |
| 5.1.3 网格划分及网格无关性验证 |
| 5.2 板束体流场数值模拟结果分析 |
| 5.2.1 热流体侧通道的传热与传质特性 |
| 5.2.2 冷流体侧通道的传热与传质特性 |
| 5.3 板束体翅片结构参数对传热传质的影响分析 |
| 5.3.1 翅片高度对传热传质的影响 |
| 5.3.2 翅片间距对传热传质的影响 |
| 5.3.3 翅片厚度对传热传质的影响 |
| 5.3.4 翅片长度对传热传质的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间研究成果及发表的学术论文 |
（6）板翅式换热器封头与翅片结构优化及性能协调设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 板翅式换热器介绍 |
| 1.2.1 基本组成元件 |
| 1.2.2 封头和翅片的主要形式 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 封头结构优化设计相关研究现状 |
| 1.3.2 翅片结构优化设计相关研究现状 |
| 1.3.3 板翅式换热器性能设计相关研究现状 |
| 1.4 研究内容及意义 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 区域分流封头结构优化设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 封头结构及其分配性能评价方法 |
| 2.2.1 现有封头结构 |
| 2.2.2 新型区域分流封头结构 |
| 2.2.3 面向分配均匀性的封头设计问题描述 |
| 2.3 区域分流封头内部流动性能仿真计算 |
| 2.3.1 CFD仿真网格及边界条件设置 |
| 2.3.2 网格独立性验证 |
| 2.4 区域分流封头二维结构参数优化 |
| 2.4.1 封头壳体形状设计 |
| 2.4.2 二维结构优化参数 |
| 2.4.3 挡板数量n的优化 |
| 2.4.4 外板倾角α的优化 |
| 2.4.5 封头高度H和挡板高度h的组合优化 |
| 2.4.6 优化结果 |
| 2.5 区域分流封头分配效果对比验证 |
| 2.5.1 二维结构对比验证 |
| 2.5.2 三维结构优化与性能验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 犁型微凸翅片结构设计与优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 犁型微凸翅片结构构建 |
| 3.2.1 翅片结构的模型建立与简化 |
| 3.2.2 换热区域性能评价准则 |
| 3.2.3 犁凸结构可行性分析 |
| 3.3 CFD仿真分析模型构建 |
| 3.4 犁型微凸翅片换热性能近似模型构建与优化 |
| 3.4.1 优化流程 |
| 3.4.2 试验方案设计 |
| 3.4.3 基于CFD的采样点换热性能数据获取 |
| 3.4.4 响应面近似模型构建与梯度优化算法优化 |
| 3.5 犁型微凸翅片整体结构参数优化 |
| 3.5.1 排列间距优化 |
| 3.5.2 排列方式选择 |
| 3.5.3 最终优化结果与验证 |
| 3.6 最优犁型微凸翅片性能分析 |
| 3.6.1 温度场分析 |
| 3.6.2 压力场分析 |
| 3.6.3 速度场分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 区域分流封头与犁型微凸翅片的性能协调设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 区域分流封头的多工况适应能力分析 |
| 4.3 多工况下区域分流封头出口流速获取 |
| 4.4 面向多工况换热性能最优的翅片结构协调设计 |
| 4.4.1 多工况下犁型微凸翅片换热性能近似模型构建 |
| 4.4.2 基于梯度优化算法的翅片结构协调优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1.作者简介 |
| 2.攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 3.专利申请 |
| 学位论文数据集 |
（7）FLNG板翅式换热器封头内流体分配特性模拟及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 相关领域研究现状 |
| 1.3 当前研究的不足 |
| 1.4 本文主要研究内容及技术路线 |
| 第二章 封头内流体分配的数值模型及参数指标 |
| 2.1 板翅式换热器封头数值模型 |
| 2.2 用于评价封头内流体分配均匀性的参数指标 |
| 2.3 模型验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 稳定工况封头流体分配的数值模拟 |
| 3.1 稳定工况的封头数值模型 |
| 3.2 基于质流密度的单相流体分配特性 |
| 3.3 基于入口干度的两相流体分配特性 |
| 3.4 稳定工况下封头出口通道流体分配的计算模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 晃荡工况封头流体分配的数值模拟 |
| 4.1 晃荡工况的封头数值模型 |
| 4.2 封头出口通道的分配特性对比 |
| 4.3 晃荡工况下封头出口通道流体分配的计算模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 FLNG板翅式换热器封头结构优化 |
| 5.1 封头结构优化模型的提出 |
| 5.2 改进型封头的流体分配特性模拟 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 反映封头分配特性的换热器仿真模型及软件实现 |
| 6.1 板翅式换热器仿真模型及通道流量修正方法 |
| 6.2 封头分配特性修正因子 |
| 6.3 模型求解算法 |
| 6.4 反映封头特性的板翅式换热器仿真软件开发 |
| 6.5 基于仿真软件的改进型封头性能分析及对比 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 主要工作与创新点 |
| 7.2 后续研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（8）基于遗传算法的多流程板翅式换热器优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 板翅式换热器介绍 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 板翅式换热器优化设计基础理论 |
| 2.1 换热器参数计算 |
| 2.2 传热计算 |
| 2.2.1 传热面积计算 |
| 2.2.2 对流换热系数计算 |
| 2.2.3 总传热系数计算 |
| 2.3 流体阻力计算 |
| 2.4 遗传算法 |
| 2.4.1 遗传算法介绍 |
| 2.4.2 遗传算法的流程 |
| 2.4.3 遗传算法的特点 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 错位翅片结构优化研究 |
| 3.1 优化问题 |
| 3.1.1 设计变量 |
| 3.1.2 约束条件 |
| 3.1.3 目标函数 |
| 3.2 错位翅片结构优化 |
| 3.2.1 遗传算法参数设置 |
| 3.2.2 优化流程 |
| 3.2.3 优化结果 |
| 3.3 设计变量对目标函数的影响 |
| 3.3.1 单结构参数的影响 |
| 3.3.2 组合结构参数的影响 |
| 3.3.3 灵敏度分析 |
| 3.4 错位翅片结构优化计算软件开发 |
| 3.4.1 软件计算流程图 |
| 3.4.2 开发及运行环境 |
| 3.4.3 界面可视化 |
| 3.4.4 数据输入基本原则 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 多流程错位翅片换热器结构优化研究 |
| 4.1 优化问题 |
| 4.1.1 设计变量 |
| 4.1.2 约束条件 |
| 4.1.3 目标函数 |
| 4.2 换热器优化研究 |
| 4.2.1 优化流程 |
| 4.2.2 优化结果 |
| 4.3 设计变量对目标函数的影响 |
| 4.3.1 翅片结构参数的影响 |
| 4.3.2 敏感性分析 |
| 4.4 换热器结构优化计算软件开发 |
| 4.4.1 软件计算流程图 |
| 4.4.2 界面可视化 |
| 4.4.3 结构优化软件应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）氦制冷机中板翅式换热器的传热流动及优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 大型氦低温系统发展概况 |
| 1.1.2 大型氦制冷机冷箱结构调研 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 低温锯齿型板翅式换热器 |
| 1.2.2 间壁式换热器的附加考虑因素 |
| 1.2.3 板翅式换热器优化设计研究 |
| 1.3 课题提出与意义 |
| 1.3.1 课题提出 |
| 1.3.2 课题意义 |
| 1.4 研究内容与方法 |
| 第2章 低温锯齿型板翅式换热器性能仿真研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 板翅式换热器的数值模拟 |
| 2.2.1 换热器通道的物理模型 |
| 2.2.2 流动传热控制方程及边界条件 |
| 2.2.3 网格划分及无关性分析 |
| 2.2.4 数据处理 |
| 2.2.5 仿真结果验证 |
| 2.3 扩展表面型换热器在低温下的热力学特性 |
| 2.3.1 低温下流体和金属的物性变化 |
| 2.3.2 常温和低温工况下翅片性能对比 |
| 2.4 翅片几何参数敏感性分析 |
| 2.4.1 翅片选型的定量分析 |
| 2.4.2 翅片几何参数的影响 |
| 2.5 翅片通道传热及阻力性能数据拟合 |
| 2.5.1 翅片表面性能数据及其经验关联式 |
| 2.5.2 Kriging预测模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 低温换热器传热流动性能试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 低温换热器性能测试试验台设计 |
| 3.2.1 试验对象 |
| 3.2.2 测试系统简介 |
| 3.2.3 试验装置 |
| 3.2.4 试验测试过程 |
| 3.3 数据处理与分析 |
| 3.3.1 数据处理 |
| 3.3.2 传热与摩擦因子的不确定性分析 |
| 3.4 不同运行温度下的对比试验研究 |
| 3.4.1 比较性试验的流程简述 |
| 3.4.2 常温与低温工况下试验数据对比 |
| 3.5 低温下翅片性能试验数据分析 |
| 3.5.1 降温过程 |
| 3.5.2 翅片性能试验数据分析 |
| 3.5.3 经验模型的预测能力分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 低温附加因素影响下换热器效能评估 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 间壁式换热器的数学模型 |
| 4.2.1 基本假设 |
| 4.2.2 基于分布参数模型的换热器建模 |
| 4.2.3 基于能量守恒的无量纲微分方程 |
| 4.2.4 物性选取及计算逻辑 |
| 4.2.5 换热器的效率评估 |
| 4.3 计算模型的评估验证 |
| 4.3.1 低温换热器模型的预测精度测试 |
| 4.3.2 低温下模型的适用性及可靠性分析 |
| 4.4 低温附加因素对换热性能的影响 |
| 4.4.1 流体工质和金属材质物性变化影响 |
| 4.4.2 金属隔板的轴向导热影响 |
| 4.4.3 冷热流体热容量比影响 |
| 4.4.4 来自环境的热泄漏影响 |
| 4.5 低温下多股流换热器的性能评估 |
| 4.5.1 低温换热器运行工况及结构参数 |
| 4.5.2 制造工艺及安装环境 |
| 4.5.3 模型参数设置 |
| 4.5.4 性能评估结果 |
| 4.5.5 低温附加因素的性能影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 低温多股流板翅式换热器优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 氦低温多股流换热器优化设计 |
| 5.2.1 氦制冷机第一级换热器设计工况 |
| 5.2.2 传热、阻力性能设计计算 |
| 5.2.3 优化目标及约束限制 |
| 5.3 遗传算法优化换热器整体结构 |
| 5.4 优化设计结果及分析 |
| 5.4.1 优化设计结果 |
| 5.4.2 优化结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 全文总结及展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 论文创新点及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（10）基于联合仿真的板翅式换热器流量分配与换热研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.2 流量分配不均影响因素 |
| 1.1.3 流量分配不均对换热器性能的影响 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 板翅式换热器流量分配研究现状 |
| 1.2.2 流量分配不均对换热器换热性能影响研究现状 |
| 1.2.3 平直翅片通道内流动与传热研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 板翅式换热器流动与传热联合仿真 |
| 2.1 联合仿真模型概述 |
| 2.1.1 板翅式换热器物理模型 |
| 2.1.2 联合仿真方法 |
| 2.1.3 流动传热理论 |
| 2.2 封头结构数值计算模型 |
| 2.2.1 物理模型描述 |
| 2.2.2 数学模型与数值方法 |
| 2.2.3 RADIATOR压降模型 |
| 2.2.4 网格划分与边界条件 |
| 2.2.5 网格无关性检验 |
| 2.3 小通道流动传热计算模型 |
| 2.3.1 板翅基本单元结构与几何参数 |
| 2.3.2 流动传热计算方法 |
| 2.3.3 REFPROP物性计算 |
| 2.3.4 换热量计算模型 |
| 2.4 ISIGHT自动联合仿真模型 |
| 2.5 联合仿真模型验证 |
| 2.5.1 模型实验验证 |
| 2.5.2 联合仿真过程合理性验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 板翅式换热器流量分配及阻力特性研究 |
| 3.1 原始板翅式换热器内部流场研究 |
| 3.1.1 横向流场分析 |
| 3.1.2 纵向流场分析 |
| 3.2 原始板翅式换热器流量分配特性研究 |
| 3.3 原始板翅式换热器流动阻力特性研究 |
| 3.4 流体参数及结构对分配性能的影响 |
| 3.4.1 雷诺数对分配性能的影响 |
| 3.4.2 芯体长度对分配性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 板翅式换热器换热特性研究 |
| 4.1 天然气侧换热性能研究 |
| 4.1.1 天然气侧整体出口温度分布 |
| 4.1.2 不同流量下天然气侧物性变化规律 |
| 4.1.3 流量分配不均对天然气侧小通道换热特性的影响 |
| 4.2 丙烷侧换热性能研究 |
| 4.2.1 丙烷侧整体出口温度分布 |
| 4.2.2 不同流量下丙烷侧物性变化的影响 |
| 4.2.3 流量分配不均对丙烷侧小通道换热特性的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 板翅式换热器结构优化 |
| 5.1 原始板翅式换热器存在的问题 |
| 5.2 板翅式换热器结构改进措施研究 |
| 5.3 板翅式换热器结构优化 |
| 5.3.1 结构参数a优化 |
| 5.3.2 入口管个数优化 |
| 5.3.3 出口管个数优化 |
| 5.4 优化结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
四、板翅式换热器优化设计（论文参考文献）
- [1]联产LNG与NGL工艺流程的优化模拟[D]. 张宴玮. 西安石油大学, 2021(09)
- [2]低温多股流板翅式换热器设计优化方法研究进展[J]. 王哲,韩凤翚,纪玉龙,李文华,厉彦忠. 化工进展, 2021(02)
- [3]HeⅡ系统负压换热器实验及优化理论研究[D]. 张帅. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [4]空分设备板翅式换热器内超临界LNG流动与换热特性研究[D]. 周美鑫. 江苏科技大学, 2020(03)
- [5]基于CFD的板翅式冷凝蒸发器优化设计研究[D]. 沈盈盈. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [6]板翅式换热器封头与翅片结构优化及性能协调设计[D]. 李登洪. 浙江工业大学, 2020(08)
- [7]FLNG板翅式换热器封头内流体分配特性模拟及优化[D]. 吴静玮. 上海交通大学, 2019(06)
- [8]基于遗传算法的多流程板翅式换热器优化研究[D]. 李庆. 哈尔滨工程大学, 2019(03)
- [9]氦制冷机中板翅式换热器的传热流动及优化研究[D]. 蒋庆峰. 中国科学技术大学, 2018(11)
- [10]基于联合仿真的板翅式换热器流量分配与换热研究[D]. 石倩. 中国石油大学(华东), 2018(07)