1、前面模拟分析基础上进行正交试验，得到各因素影响的主次顺序及综合传热性能较优的涡发生器组合结构参数。根据前面分析的结果，进行实验验证，比较优化结构与常规结构换热性能差距，与数值模拟得到的结果进行对比。万方数据本文研究的创新点文中研究在螺旋板式换热器螺旋通道壁面上设置涡发生器以实现强化传热，这是种新的强化传热方式。采用强化传热效果较好的三角翼和椭圆柱两种形式组合成涡发生器作为扰流元，通过改变组合涡发生器的形状结构尺寸排列布置方式组合间距等影响参数，找出优化组合结构，解决现有螺旋板式换热器换热效率低的问题。本章小结本章简单介绍了该课题的研究背景及研究意义，分别论述了螺旋板式换热器涡发生器及技术的发展现状及研究成果，提出了本文的研究内容及创新点。万方数据第二章涡发生器强化传热的理论基础从前章节分析。

2、制，研究进展缓慢。世纪年代以来，由于核电厂换热设备的大型化高参数化发展，促进了换热器数值模拟研究的开展。关于换热器的数值模拟，等学者在此方面做了很多研究工作，之后，对换热器数值模拟方面所做的研究有了进步快速的发展。目前，全世界已有几十种求解流动与传热问题的商用软件，这其中比较著名的有等。而使用最为广泛流行的流体力学计算软件是软件，该软件是年由美国开发的，在美国的市场占有率为，已成功的应用于众多的高端技术领域，成为工程分析的基本技术手段之。技术应用于热交换行业，对换热器的壳侧流场和温度场进行数值模拟，模拟结果不仅直观还可以指导实验，并且应用计算机操作具有灵活费用低周期短等优点，在节省实验操作和费用的同时，万方数据还可以完成目前实验室中尚不能完成的流体动态特性分析，从而为换热器优化设计提供依据。

3、两种涡发生器组合结构作为扰流元应用于螺旋板式换热器管内壁进行研究，从涡发生器对湍流边界层拟序结构影响的角度研究强化传热机理。通过数值模拟，得出流场中速度涡量温度与压力参数的瞬态变化特性，分析其对流场及温度场的影响，揭示其强化传热的机理，进步得出适合螺旋通道壁面的扰流元形式和结构参数，通过正交试验得到优化组合结构，用实验加以验证。具体工作如下以传热学高等传热学流体力学等基本传热学原理为依据分析螺旋板式换热器的结构特点和通道内部流体流动形式。建立组合涡发生器换热通道的物理模型，利用软件对其进行数值模拟仿真，研究三角形和椭圆柱涡发生器的形状结构几何尺寸迎流攻角排列布置方式等参数对螺旋通道换热性能的影响。应用场协同原理及强化传热综合判定准则分析组合式换热器的流体热交换特性和阻力特性，得出传热规律。。

4、涡发生器影响产生的流阻特性压降特性以及强化传热程度，为了找出产生这种情况的内在原因，还需深入探讨诱导涡旋产生的条件。从而，分析不同结构涡发生器产生的涡旋特性及其发展机理，研究出对强化传热和流动特性影响规律。在换热器方面研究现状计算流体动力学技术近年来得到了飞速的发展，除了计算机硬件系统的不断完善，主要原因是传统的分析方法和实验方式都有很大的局限性。通过计算机数值模拟的研究方法可以有效地解决上述所出现的问题。同时，数值模拟还能方便快捷地根据实际需要模拟理想条件下各因素对换热器内流体热交换情况和流动特性的影响规律。这样在改造换热器时，不仅为其提供了安全经济等强有力的手段，还为设计和评估换热设备的性能提供很大的帮助。早在年，由与提出应用计算流体力学方法模拟管壳式换热器无相变壳程流场，但由于条件限。

5、的场协同原理对纵向涡强化换热机理做了进步解释，即纵向涡旋减小了流动场内速度矢量与温度梯度的夹角，从而改善了温度场和速度场的协同性，起到强化换热作用。另外，梁晓军等用软件对纵流管壳式换热器光滑管与加扰流元两种形式万方数据分别进行数值模拟，得出速度场和温度场分布及不同结构形式下流体传热特性。结果发现，管内插入扰流元时，相比光滑管流动场与温度场而言，后者之间的协同程度更好，因而可以强化传热。本文主要研究内容和创新点本文主要研究内容在当前的各种空冷系统中影响换热效率的个普遍因素是气流侧的对流换热系数较小。因此，改善气流侧换热成为解决这问题的关键。目前，已有的研究主要着眼于将安装在平板或矩形通道内壁，研究其传热和阻力特性。考虑到螺旋板式换热器在工业过程中的广泛应用，文中采用数值模拟方法对三角形椭圆柱。

6、可知，纵向涡发生器作为新代强化换热技术已在国内外得到广泛应用，相关学者专家在此领域也做了大量研究，证实涡发生器产生的纵向涡旋能起到强化传热的作用。本章从理论分析方面揭示涡旋产生的条件发展机理及纵向涡旋强化传热的机理。涡旋的成因涡旋又称旋涡，是自然界中普遍存在的种流体运动形式，它的流动形态比较复杂，大到海洋和大气环流，小到湍流中的微尺度涡，其所包含的物理内容也极丰富，它们的产生发展和彼此间的相互作用，支配着整个流动，影响流体在运动中对于质量动量和能量的传递，另外，旋涡还是构成湍流和诱发噪声的重要因素。比如，在工程实际中，我们常常把流体绕物体外部的运动称为绕流运动。在绕流过程中，障碍物表面形状会影响流体的流动状态，进而引起流体的速度大小方向发生变化。在流体实验中可以观察到，当流动的流体绕过障碍。

7、运用数值模拟方法对并列放置排矩形小翼的翅片管换热器进行流动传热特性分析。结果发现，矩形小翼产生的马蹄涡与纵向涡旋相互作用，能增加湍流度，提高圆管周围及其下游尾流区的换热，比不安装矩形翼的换热系数高，并且攻角比的表面传热系数高。等学者运用软件建立非牛顿流体模型，数值模拟板式换热器中酸奶的搅拌及其生产过程，得出温度及速度流场分布。对波纹翅片管换热器中放置三角小翼湍流情况下进行数值模拟，其中湍流模型选择ε。结果表明在雷诺数时，顺排布置三角小翼，换热器传热系数增加，摩擦系数增加，而错排布置三角翼时，两者分别增加和。等用软件对食品工程广泛应用的平板式换热器中流体状态进行数值模拟。发现流体只有局部为湍流状态，大部分为层流状态。等学者对人字形板式换热器进行二维和三维数值模拟，分别得出波纹形状和角度对换热。

8、省有关部门规定送交学位论文。同意学校将论文加入中国优秀博硕士学位论文全文数据库，并按中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程规定享受相关权益。同意授权中国科学信息技术研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供信息服务。对于涉密的学位论文，解密后适用该授权。作者签名导师签名年月日年月日万方数据万方数据目录摘要第章绪论课题研究背景和意义国内外研究现状螺旋板式换热器研究现状涡发生器强化传热研究现状在换热器方面研究现状本文主要研究内容和创新点本文主要研究内容本文研究的创新点本章小结第二章涡发生器强化传热的理论基础涡旋的成因纵向涡的强化传热分析涡运动和边界层理论场协同原理强化传热的综合判定方法本章小结第三章新型螺旋板式换热器传热特性的数值模拟数值模拟简介万方数据通道结构。

9、器的影响规律及优化波纹的各种参数。目前，在数值模拟换热器方面，国内学者也做了大量研究。李伟等应用软件对蓄热式换热器进行数值模拟，得出烟气和空气在蓄热过程和放热过程中温度的变化情况及介质流速和比热对蓄热体性能的影响规律。接着，罗海兵等对热风炉中所用的蓄热式换热器采取有限差分法进步模拟，得出不同工况下蓄热体温度与气体温度沿蓄热体高度的分布及随时间的变化规律。李媛等用数值模拟方法对三种板翅式换热器中常见的翅型进行传热性能研究，并分析了各结构参数分别对三种翅型换热器表面传热性能的影响。楚攀等对椭圆管平翅片换热器安装纵向涡发生器的层流模型进行三维流动和传热特性的数值模拟。结果显示由于纵向涡发生器的扰流作用，在雷诺数范围内，换热器平均努塞尔数能提高，但是相应地阻力系数会增加。接着，他还应用过增元院士提。

10、的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南华大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名年月日南华大学学位论文版权使用授权书本学位论文是本人在南华大学攻读硕博硕士学位期间在导师指导下完成的学位论文。本论文的研究成果归南华大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人同意南华大学有关保留使用学位论文的规定，即学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印缩印或其它手段保留学位论文学校可根据国家或湖。

11、与物理模型设计涡流发生器的选择通道结构及物理模型计算模型及计算方法计算区域的选取相关控制方程及迭代格式网格划分设定边界条件数值模拟结果与分析涡流发生器结构形状对换热的影响三角翼攻角对换热的影响椭圆柱攻角对换热的影响组合间距对换热的影响本章小结第四章组合涡发生器结构优化设计试验设计方法选择组合涡发生器正交试验设计正交表的选择正交表的表头设计确定试验方案试验数值模拟计算结果分析优化结构与常规结构对比分析万方数据优化结构数值模拟结果常规结构数值模拟结果对比结果分析本章小结第五章实验验证系统及结果分析实验目的和实验原理实验系统设计实验模型的设计实验数据处理及结果分析数据整理实验结果分析误差分析本章小结第六章结论与展望结论展望参考文献附录致谢万方数据万方数据摘要螺旋板式换热器是种热量传递设备，应用广。

12、时，会呈现出来完全绕流和不完全绕流两种不同的运动状态。完全绕流运动的流线特征是远离障碍物时流线平行，且为直线在障碍物附近区域，由于流线受到阻碍作用会逐层发生弯曲，绕过障碍物定距离后，又逐层弯曲合拢，渐渐恢复平行直线，如图所示。不完全绕流运动的流线特征与其区别是在流体绕过障碍物的最大横向断面之后流线不仅没有弯曲合拢，而且在定范围内还出现从内向外逐层脱离的现象，甚至会在障碍物的尾部区域产生旋涡，如图所示。完全绕流运动不完全绕流运动图流体运动状态图万方数据分类号密级编号硕士学位论文组合涡发生器在螺旋板式换热器上的强化传热及其结构优化研究研究生姓名王翠芳指导老师姓名职称刘升学教授学科专业名称机械制造及其自动化研究方向强化传热学及工程应用年月万方数据万方数据南华大学学位论文原创性声明本人声明，所呈交。

参考资料：

[1]用四个铁一般锻造干部队伍、持续激励全党在新时代新征程中永远做中国人民和中华民族的主心骨党员培训专题党课PPT课件（精选24张） 编号18060（第24页，发表于2022-06-24）

[2]用四个铁一般锻造干部队伍、持续激励全党在新时代新征程中永远做中国人民和中华民族的主心骨党员培训专题党课PPT课件（精选24张） 编号18060（第24页，发表于2022-06-24）

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[4]用四个铁一般锻造干部队伍、持续激励全党在新时代新征程中永远做中国人民和中华民族的主心骨党员培训专题党课PPT课件（精选24张） 编号18060（第24页，发表于2022-06-24）

[5]用四个铁一般锻造干部队伍、持续激励全党在新时代新征程中永远做中国人民和中华民族的主心骨党员培训专题党课PPT课件（精选24张） 编号18060（第24页，发表于2022-06-24）

[6]雨雪天气出行安全与保暖知识宣传学习PPT课件 编号18060（第20页，发表于2022-06-24）

[7]雨雪天气出行安全与保暖知识宣传学习PPT课件 编号18060（第20页，发表于2022-06-24）

[8]雨雪天气出行安全与保暖知识宣传学习PPT课件 编号18060（第20页，发表于2022-06-24）

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[10]雨雪天气出行安全与保暖知识宣传学习PPT课件 编号18060（第20页，发表于2022-06-24）

[11]雨雪天气出行安全与保暖知识宣传学习PPT课件 编号18060（第20页，发表于2022-06-24）

[12]雨雪天气出行安全与保暖知识宣传学习PPT课件 编号18060（第20页，发表于2022-06-24）

[13]雨雪天气出行安全与保暖知识宣传学习PPT课件 编号202（第20页，发表于2022-06-24）

[14]雨雪天气出行安全与保暖知识宣传学习PPT课件 编号18060（第20页，发表于2022-06-24）

[15]雨雪天气出行安全与保暖知识宣传学习PPT课件 编号18060（第20页，发表于2022-06-24）

[16]增强党的意识坚定理想信念党课宣传学习PPT课件 编号18060（第22页，发表于2022-06-24）

[17]增强党的意识坚定理想信念党课宣传学习PPT课件 编号18060（第22页，发表于2022-06-24）

[18]增强党的意识坚定理想信念党课宣传学习PPT课件 编号18060（第22页，发表于2022-06-24）

[19]增强党的意识坚定理想信念党课宣传学习PPT课件 编号18060（第22页，发表于2022-06-24）

[20]增强党的意识坚定理想信念党课宣传学习PPT课件 编号238（第22页，发表于2022-06-24）