收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

管壳式换热器三维数值化设计平台研究

王哲  
【摘要】:管壳式换热器是工业生产中应用最广泛的一种换热器,在化工、冶金、炼油、建筑、机械制造、食品、制药及航天航空等工业部门占有重要地位。这种换热设备一般是根据用户要求进行针对性设计,需要设计周期尽可能短,而传统的人工设计方式计算及制图工作量大、设计周期长、效率较低,不能适应现阶段的设计要求。而且近年来数值模拟技术发展迅速,在换热器设计方面的应用日益广泛。因此,随着计算机软硬件的发展,针对其开发专门的设计平台具有广泛的现实意义和可行性。本文即针对管壳式换热器的设计特点,开发集工艺计算、三维参数化建模、和简化模型自动生成于一体的三维设计平台。主要研究内容如下:(1)通过分析管壳式换热器的设计流程和计算项目,在SolidWorks平台上,利用VB语言编写工艺设计程序,实现基于平均温差法的热力计算、结构计算和基于埃索法的流动阻力计算等功能。并利用VB语言对Excel表格进行操作,将工艺设计结果以报表的形式输出和保存,方便设计者进行设计文档的管理。(2)利用参数化设计和二次开发技术,在三维软件平台SolidWorks上进行管壳式换热器零部件的参数化设计,利用参数修改法实现法兰和支座等标准件模型库的建立,利用程序驱动法实现对管板、管束、折流板这类非标零部件的自动布管设计。此外,针对数值模拟分析需求开发简化模型设计功能,对管壳式换热器模型做相应的简化,实现CAD设计与CFD(计算流体力学)数值模拟的结合。(3)利用ANSYS FLUENT软件对换热器壳程流体进行数值模拟,观察壳程流体在实际工况下的流动和传热现象。对折流板间距50-200mm的4个换热器模型进行仿真结果的对比分析,同时参照部分工艺计算结果,验证利用数值模拟技术辅助换热器设计及结构参数优化的可行性和必要性。本文开发的管壳式换热器三维数值化设计平台能够在很大程度上减轻设计人员的工作量,缩短设计周期;利用三维平台进行设计更为清晰直观,且易与数值模拟进行结合,具有一定的实用价值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 赵继梅;付卫东;;管壳式换热器查漏工装卡具的设计与应用[J];压缩机技术;2007年01期
2 刘理舒;;管壳式换热器失效分析及其相关探讨[J];山东建材;2008年01期
3 谢学坚;;管壳式换热器的研究发展[J];科技视界;2014年01期
4 王玉,常阳,支歆,贾书鹏;管壳式换热器换热管根数的估算[J];管道技术与设备;2001年01期
5 吴亚东;管壳式换热器的研究与进展[J];化工时刊;2002年11期
6 董海忠,朱民;搪玻璃管壳式换热器[J];中国化工装备;2002年03期
7 吴兵;行秋阁;魏晓炬;王华;;管壳式换热器选型软件的开发[J];陕西理工学院学报(自然科学版);2007年04期
8 李力;董方亮;赵石军;魏鑫;;国产首台超大型管壳式换热器的研制[J];一重技术;2008年06期
9 黄伟昌;王玉;;管壳式换热器设计要点综述[J];管道技术与设备;2009年06期
10 王坤;于庆波;赵曜;;管壳式换热器热力计算软件开发[J];冶金能源;2010年03期
11 赵石军;黄英;张越;;国产首台超大型管壳式换热器设计[J];一重技术;2010年05期
12 李鱼;张颖;;大型管壳式换热器设计制造技术[J];一重技术;2011年06期
13 葛俊旭;郑文君;张光乐;王坚;;气液管壳式换热器传热管的热力学计算研究[J];发电与空调;2012年03期
14 孙琪;李贝贝;;管壳式换热器设计软件的开发[J];科学技术与工程;2012年24期
15 汪大照;;管壳式换热器维修改造[J];管道技术与设备;2013年01期
16 许光第;周帼彦;朱冬生;曾力丁;朱凌云;朱辉;郭震;;管壳式换热器设计及软件开发[J];流体机械;2013年04期
17 王红玲;钟永昌;;管壳式换热器的研究进展[J];企业技术开发;2013年11期
18 张秀芳;;林德管壳式换热器结构特点[J];化工与通用机械;1983年09期
19 杨本洛 ,齐红 ,黄子郁 ,夏云华;管壳式换热器优化设计中的一种有效办法[J];江苏工学院学报;1988年03期
20 ;国家标准《钢制管壳式换热器》简介[J];压力容器;1988年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 焦兰;黄素逸;;纵流和横流管壳式换热器的性能比较[A];全国第四届换热器学术会议论文集[C];2011年
2 张杨;赵军;崔文勇;;斜锥壳管壳式换热器的有限元分析[A];北京力学会第14届学术年会论文集[C];2008年
3 赵石军;赵景玉;董方亮;;国产首台超大型管壳式换热器的设计[A];压力容器设计技术研究——第七届全国压力容器设计学术会议暨第七届中国机械工程学会压力容器分会设计委员会委员会议论文集[C];2010年
4 来诚锋;段滋华;;新型管壳式换热器的技术研究[A];2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集[C];2006年
5 杨传健;江楠;;纵向多螺旋管壳式换热器的实验研究[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
6 罗文萍;;提高管壳式换热器传热性能的研究[A];2004全国能源与热工学术年会论文集(2)[C];2004年
7 徐正;王东;吕英华;卜惠民;曾阳;;混合排列管壳式换热器的一种简便计算方法[A];2006全国能源与热工学术年会论文集[C];2006年
8 王强;;管壳式换热器水压试验中有关问题的探讨[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
9 周水洪;邓先和;;纵流管壳式换热器新型支撑结构的数值模拟[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2006年
10 吴峰;李丹琳;曾敏;王秋旺;;管壳式换热器ANN静态预测最优结构分析[A];2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 曾文良;大型轴流管壳式换热器流动与传热的若干关键问题研究[D];华南理工大学;2009年
2 古新;管壳式换热器数值模拟与斜向流换热器研究[D];郑州大学;2006年
3 胡玉红;管壳式换热器弹塑性有限元分析若干问题研究[D];大庆石油学院;2010年
4 肖晓明;螺旋折流板换热器流动与传热耦合计算模型[D];天津大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 程国鹏;管壳式换热器壳侧沸腾换热模拟研究[D];昆明理工大学;2015年
2 吴昊;新型管壳式换热器进口整流效果的数值模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
3 王哲;管壳式换热器三维数值化设计平台研究[D];东北大学;2013年
4 马福华;管壳式换热器计算机辅助优化设计[D];昆明理工大学;2011年
5 王佳;含相变管壳式换热器计算机辅助设计[D];昆明理工大学;2013年
6 林林;管壳式换热器结垢和泄漏的传热特性及预测研究[D];东北石油大学;2014年
7 任雷雷;管壳式换热器设计选型软件系统开发[D];西安理工大学;2006年
8 张学智;管壳式换热器设计优化及适宜操作区性能的研究[D];青岛科技大学;2012年
9 胡琼;管壳式换热器冷凝传热研究与数值模拟[D];华中科技大学;2011年
10 张之东;管壳式换热器内部三维流场数值模拟[D];河北科技大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 彭燕;业界探讨管壳式换热器技术[N];中国化工报;2014年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978