开题报告U形管换热器
换热器开题报告正文
换热器开题报告正文一、选题的依据及意义：换热器的基建投资在一般化工、石化企业中约占设备总投资的20%，其中固定管板式换热器约占换热器的70%。
固定管板式换热器的两端管板和壳体制成一体，当两流体的温度差较大时，在外壳的适当位置上焊上一个补偿圈，（或膨胀节）。
当壳体和管束热膨胀不同时，补偿圈发生缓慢的弹性变形来补偿因温差应力引起的热膨胀。
特点：结构简单，造价低廉，壳程清洗和检修困难，壳程必须是洁净不易结垢的物料。
固定管板式换热器主要有外壳、管板、管束、封头压盖等部件组成。
固定管板换热器的结构特点是在壳体中设置有管束，管束两端用焊接或胀接的方法将管子固定在管板上，两端管板直接和壳体焊接在一起，壳程的进出口管直接焊在壳体上，管板外圆周和封头法兰用螺栓紧固，管程的进出口管直接和封头焊在一起，管束内根据换热器的长度设置了若干块折流板。
这种换热器管程可以用隔板分成任何程数。
固定管板式换热器结构简单，制造成本低，管程清洗方便，管程可以分成多程，壳程也可以分成双程，规格范围广，故在工程上广泛应用。
壳程清洗困难，对于较脏或有腐蚀性的介质不宜采用。
当膨胀之差较大时，可在壳体上设置膨胀节，以减少因管、壳程温差而产生的热应力。
本课题所设计的冷却器属于固定管板换热器，是针对给定的设计参数，按照相关规定的要求，通过壁厚计算和强度校核等，设计固定管板式换热器产品。
熟悉压力容器设计的基本要求，掌握固定管板式换热器的常规设计方法，把所学的知识应用到实际的工程设计中区，为以后的工作和学习打下扎实的基础。
二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：2.1换热器的概念及意义在化工生产中为了实现物料之间能量传递过程在、需要一种传热设备。
这种设备统称为换热器。
在化工生产中，为了工艺流程的需要，往往进行着各种不同的换热过程：如加热、冷却、蒸发和冷凝。
换热器就是用来进行这些热传递过程的设备，通过这种设备，以便使热量从温度较高流体传递到温度较低的流体，以满足工艺上的需要。
换热器开题报告范文
换热器开题报告范文开题报告一、选题背景与意义换热器是一种用于在流体之间传递热量的设备，广泛应用于化工、电力、石油等工业领域。
在能源消耗日益增加和环境保护意识提高的背景下，高效节能的换热器成为各行各业关注的焦点。
因此，本次课题的选题背景建立在对换热器性能优化和节能减排的需求之上。
目前，一次能源的高效利用一直是国家和社会关注的重要课题。
换热器作为能源系统中的重要组成部分，其热传导效率直接影响到能源的利用效率。
因此，通过改进换热器的结构和优化传热工艺，可以提高能源利用效率，降低能源消耗，实现绿色环保的目标。
二、研究目标和内容本次课题的研究目标是设计和制造一种高效节能的换热器，并通过实验和数值模拟的方法对其性能进行评估和优化。
具体而言，本研究将重点从以下几个方面展开：1.设计一种新型的换热器结构：通过改变传热面积、流体流动方式等参数，设计一种能够提高传热效率的换热器结构。
2.优化热交换流程：通过数值模拟和实验，研究流体在换热器中的流动特性，优化热交换流程，提高传热效率。
3.对比实验和数值模拟结果：通过对比实验和数值模拟结果，验证设计的换热器结构的性能，并对其进行优化。
三、研究方法和步骤本次研究将综合运用实验和数值模拟的方法，通过仿真分析和实际试验，系统地研究和分析新型换热器的性能。
具体的研究步骤如下：1.查阅文献和资料，了解目前换热器研究的最新进展，为研究工作奠定理论基础。
2.设计和制造新型换热器，考虑其结构、尺寸、材料等因素，并进行必要的模拟和优化设计。
3.进行实验，通过改变操作条件、记录和分析实验数据，评估换热器的性能。
4.运用数值模拟软件，建立数学模型，模拟新型换热器的传热特性。
5.对比实验结果和数值模拟结果，分析其差异，并对模型进行优化。
6.对优化后的换热器性能进行评估，给出相应的结论和建议。
四、预期结果和意义通过本次研究，预期可以设计和制造出一种高效节能的换热器，并通过数值模拟和实验验证其性能。
热管式换热器毕业设计开题报告
热管式换热器毕业设计开题报告《热管式换热器毕业设计开题报告》一、选题背景随着工业技术的不断发展和进步，热管式换热器作为一种高效换热装置逐渐受到广泛关注和应用。
热管式换热器以其高效的传热性能、紧凑的结构设计和广泛适用的换热介质等特点，在航天、船舶、军工等领域得到广泛应用。
然而，热管式换热器在实际应用中还存在着一些问题，如传热性能的提升、运行稳定性的改善等方面仍有待解决。
因此，通过对热管式换热器进行深入研究，对其性能进行优化和改进，具有重要的现实意义和理论价值。
二、选题目的和意义本课题旨在通过对热管式换热器进行理论研究和实验探究，揭示其传热机理，深入了解其性能特点，进一步优化其传热性能和流动性能。
通过研究热管式换热器的工作原理和性能特点，可以为热管式换热器的设计、制造和应用提供重要的理论和实验基础。
此外，研究热管式换热器的传热特性和流动特性，对于提高工业过程中的热能利用效率、降低能源消耗，具有重要的经济和环境效益。
研究成果还可为热管式换热器的新型结构设计和优化提供理论指导，为工程应用提供技术支持。
三、选题内容和研究方法本课题主要研究热管式换热器的传热机理、性能特点和流动性能。
具体内容包括：1.研究热管式换热器的工作原理和传热机理，探究其传热性能及影响因素；2.搭建热管式换热器的实验平台，进行温度场和流动场的测试；3.通过实验，对比不同参数下的热管式换热器的传热效果，得出结论；4.基于实验数据，建立数值模型，对热管式换热器进行模拟计算，验证实验结果；5.提出优化方案并进行实验验证，改善热管式换热器的传热性能和流动性能。
研究方法主要包括文献调研、理论分析、实验研究和数值计算等。
通过文献调研，了解热管式换热器的研究现状和发展趋势；通过理论分析，推导热管式换热器的传热机理和性能特点；通过实验研究，搭建实验平台，进行传热性能和流动性能的测试；通过数值计算，建立数学模型，模拟热管式换热器的工作过程，验证实验结果。
开题报告(换热器)
四、论文的创新之处（设计类不需填写）
2
五、主要参考文献（不少于 6 个）
[1] GB150-2012《压力容器》 ； [2] GB151-1999《管壳式换热器》 [3] SH3074-2007《石油化工钢制压力容器》 [4] SH3075-2009《石油化工钢制压力容器材料选用标准》 [5] R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》 [6] JB4700~4707-2000《压力容器法兰》 [7]郑津洋.《过程设备设计》 （第三版）化学工业出版社
固定管板式换热器具有结构简单紧凑能承受较高的压力可靠性高易于制造处理能力大造价低选用的材料范围广管程清洗方便能承受较高的操作压力和温度管子损坏时易于堵管或更换等优点在高温高压和大型换热器中管壳式换热器占有绝对优势研究与开发此类新型的换热器对工业发展与经济增长具有重大意义
辽 宁 石 油 化 工 大 学
指导教师意见：
指导教师签名： 所属系（部）意见：
20 年
月
日
主任签字：
20 计（论文）开题报告
题 目 :
学 班 姓 学
院 : 级 : 名 : 号 :
指 导 教 师 :
2013 年 3 月
一、选题背景（含题目来源、选题目的、应用性及国内外研究现状）
二、设计（研究）方案简述
1
三、进程安排
第 1，2 周：结合课题或者所学专业查阅和收集有关英文资料，查阅设计参考文献；结合课 题或者所学专业选择英文资料并进行翻译，撰写开题报告； 第 3 周：了解和掌握毕业设计课题内容及要求，初步确定设备的结构形式，确定设计方案； 完成开题报告和英文资料翻译； 第 4—8 周：确定设备各元件的基本尺寸、强度计算方法，确定各元件强度设计参数及设计 数据；确定设备结构尺寸和设备的强度计算；确定设备的最终尺寸； 第 9—12 周：计算机绘制总装配图、零件图； 第 13、14 周：修改、整理基本完成设计说明书、设计图纸，交指导教师初步审查；打印图 纸、设计说明书，撰写答辩自述材料；准备答辩； 第 15 周：答辩，整理全部设计文件。
U型管换热器毕业设计
U型管换热器毕业设计摘要换热器是热工学中最常用的装置，用于将热能从一种流体转移到另一种流体。
它是由加热器、贮热器以及分离器组成。
U型管换热器是一种常见的热交换装置，用于改变一个流体的温度，一般用于石油及其他液体的加热和冷却。
本文研究了U型管换热器的基本原理，如何设计和优化U型管换热器，并提出了几种改进设计方案，以增加热交换效率。
关键词：U型管换热器；换热器；热交换；设计1 Introduction2 Working principleU-tube heat exchangers are consists of two pipes connected to each other in the form of letter "U".The two pipes are connected at one end to the outlet of the heater and the other end is connected to the inlet of the cooler.The two pipes are filled with the same liquid medium,and the liquid flows through the two pipes in opposite directions.When the heated liquid flows through one pipe,the other side of the pipe absorbs the heat and the liquid temperature rises.When the cooled liquid flows through the other pipe,the other side of the pipe emits the heat and the liquid temperature decreases.The heat is transferred from one fluid to another through the pipes.3 Design and optimization3.1 Basic design3.2 Improving designThere are several ways to improve the design of U-tube heat exchangers,such as increasing the length of the tube,increasing the number of tubes,increasing the space between thetubes,arranging the pipes in a spiral shape,increasing the thermal conductivity of the material and coating the pipes with a highly thermal conductive material.All of these design improvements can help increase the efficiency of heat transfer.4 Conclusion。
热管换热器设计开题报告
热管换热器设计开题报告热管换热器设计开题报告一、引言热管换热器作为一种高效的换热设备，在工业和科学领域得到了广泛的应用。
它利用热管内的工作介质在高温和低温区域之间传递热量，实现了高效的换热过程。
本文旨在探讨热管换热器的设计原理、性能优化以及应用前景，为后续的实验和研究提供理论依据。
二、热管换热器的工作原理热管换热器由热管和外壳组成。
热管内充满了工作介质，通常是液态或气态。
当热管的一端暴露在高温区域，工作介质受热蒸发，形成高压蒸汽。
高压蒸汽在热管内传递到低温区域，然后通过冷凝转变为液态。
液态工作介质在热管内的毛细作用下返回高温区域，完成一个循环。
通过这个循环过程，热管换热器实现了高效的热量传递。
三、热管换热器的性能优化为了提高热管换热器的性能，需要从几个方面进行优化。
首先，选择合适的工作介质对热管换热器的性能至关重要。
不同的工作介质具有不同的热物性参数，如导热系数和汽化潜热等，这些参数直接影响热管的换热效果。
其次，热管的尺寸和结构也需要进行优化。
热管的长度、内径和壁厚等参数会影响热管内的工作介质流动和传热特性。
最后，热管换热器的外壳设计也需要考虑。
合理的外壳结构可以提高热管的稳定性和耐压性，确保热管在高温和高压环境下正常工作。
四、热管换热器的应用前景热管换热器在许多领域都有广泛的应用前景。
首先，在航天领域，热管换热器可以用于航天器的温度控制和热管理，提高航天器的工作效率和寿命。
其次，在电子设备领域，热管换热器可以用于散热，保证电子设备的正常运行。
此外，热管换热器还可以应用于核能和新能源领域，提高能源利用效率和环境保护水平。
随着科学技术的不断发展，热管换热器的应用前景将更加广阔。
五、结论本文探讨了热管换热器的设计原理、性能优化以及应用前景。
热管换热器作为一种高效的换热设备，在工业和科学领域具有重要的应用价值。
通过选择合适的工作介质、优化热管的尺寸和结构，以及合理设计外壳结构，可以进一步提高热管换热器的性能。
U型竖直地埋管换热器热响应模型及其算法研究的开题报告
U型竖直地埋管换热器热响应模型及其算法研究的开题报告一、选题背景随着全球水资源的日益短缺，大量的海水淡化技术被开发出来。
其中，利用海水源的地埋管换热器技术因其高效、稳定和经济的特点而成为一种重要的海水淡化技术。
U型竖直地埋管换热器是一种比较常见的地埋管换热器，其具有热响应迅速、结构简单、易于制作和维护等优点。
本文旨在研究U型竖直地埋管换热器的热响应模型及其算法，为更好的应用该技术提供理论支持。
二、研究目的本文的研究目的主要有以下几个方面：1. 研究U型竖直地埋管换热器的热响应特性及其机理。
2. 建立U型竖直地埋管换热器的热响应模型。
3. 分析U型竖直地埋管换热器的热响应模型，并提出改进算法。
4. 对比不同算法的优劣，选取最优算法，为实际应用提供理论支持。
三、研究内容1. 研究U型竖直地埋管换热器的热响应特性及其机理通过建立实验模型和模拟模型，研究U型竖直地埋管换热器的热响应特性，分析其机理，并提取关键参数，为建立热响应模型提供依据。
2. 建立U型竖直地埋管换热器的热响应模型通过分析热响应机理及关键参数，建立U型竖直地埋管换热器的热响应模型。
3. 分析U型竖直地埋管换热器的热响应模型，并提出改进算法对建立的U型竖直地埋管换热器的热响应模型进行分析，找出其优缺点，针对缺点提出改进算法，提高热响应模型的精度。
4. 对比不同算法的优劣，选取最优算法将多种算法用于U型竖直地埋管换热器的热响应模型，比较不同算法的优劣，选取最优算法，为实际应用提供理论支持。
四、研究方法1. 实验研究法建立实验模型，通过对实验数据的分析，提取关键参数，为建立热响应模型提供依据。
2. 数值模拟法利用计算机模拟软件，建立U型竖直地埋管换热器的数值模型，通过模拟计算得到热响应模型的参数，为模型建立提供数据支持。
3. 理论分析法通过理论分析，深入了解U型竖直地埋管换热器的热响应机理，为建立热响应模型提供理论依据。
4. 算法分析法将多种算法用于热响应模型建立，比较不同算法的优劣，选取最优算法。
U型管换热器结构设计与建模开题报告答辩ppt课件
U型管换热器构造设计与建模
n 班级：XX n 学生：XX n 学号：XX
LOGO
目 录
壹 选题背景及根据 贰 研讨内容、思想及任务流程
叁 任务进度安排
肆
致谢
LOGO
换热器开展史
出现板式换热器，并运用于食品工业。以板代控 20年代 · 制成的换热器，构造紧凑，传热效果好，因此陆
续开展为多种方式。
任务流程安排
第一步：查阅和搜集文献资料
① 了解12个构件的型号及参数
主 第二步：了解其相关构造 ② 初选DN500的壳体和3m的U形管
要
③ 计算管束数量、折流板数量
工
① U型管束排布方式
作 第三步：绘制二维图 ② 折流板陈列
流
③ 其他构造设计
程 第四步：利用FLUNT进展建模分析
第五步：经过UG6.0绘制出设计的U型管换热器三维实体图和拆装
。
设计内容
1.熟习换热器设备开展历史，目前U型管换热器 开展现状与开展趋势；
2.掌握U型管换热器的12个组成构件及其对应的类 型与作用。
3.对U型管换热器进展构造设计，要求设计出的U型管 换热器满足义务书工艺条件。 4.对设计出的U型管换热器进展制造、安装和工艺校核 。 5.做出二维图〔A0×1，零部件图假设干〕；三维图 以及完成FLUNT建模。 6.设计阐明书以及争辩。
最后请各位教师批判指正。
提
问
答 疑
Question and answer
Question and answer
动画
第六步：书写设计阐明书，处置剩余任务，预备毕业争辩
任务进度安排
2021年03月09日
合计 100天
热管式换热器毕业设计开题报告
热管式换热器毕业设计开
题报告
Revised by Jack on December 14,2020
毕业设计开题报告课题名称：炼油厂常减压装置
空气预热器设计及部件优化
学生姓名：学号：
指导教师：
所在院(系)部：机械工程学院
专业名称：过程装备与控制工程
2012 年 03 月 20 日
说明
1．根据《毕业设计(论文)工作管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。
2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。
3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。
其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。
第一次出现缩写词，须注出全称。
4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。
5．开题报告检查原则上在第2～4周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。
毕业设计(论文)开题报告。
开题报告U形管高压加热器结构设计和热力计算
毕业设计（论文）开题报告课题名称： U形管高压加热器结构设计和热力计算随着生产的发展和人民生活的提高，迫切需要更多的能源，尤其是电力的供应，而火力发电则是电力生产的重要组成部分。
目前火力发电机组正向高参数、大容量方向发展，提高发电厂的效率、经济性、可靠性就成为人们迫切需要解决的新课题。
在火力发电厂生产过程中，除了锅炉、汽轮机、发电机三大主机起着主导作用以外，还有着各种辅助设备对电厂的运行可靠行和经济性也起着非常重要的作用。
给水回热系统作为发电厂热力系统的核心，它对电厂的热经济性起着决定性的作用。
目前发电厂普遍采用了回热抽汽来加热锅炉给水，以提高吸热的平均温度，减少吸热的不可逆损失；同时降低排汽参数，使蒸汽能够最大限度地在汽轮机中膨胀做功，减少冷源损失。
于是在朗肯循环基础上采用回热循环，提高循环效率和热经济性。
回热循环是提高电厂效率的措施之一，现代大型热电厂毫无例外的采用了回热循环，回热循环是由回热加热器、回热抽气管道、水管道、疏水管道等组成的一个加热系统，而回热加热系是该系统的核心。
高压加热器是利用在汽轮机内已作过一部分功的蒸汽来加热给水，以减少排汽在凝汽器中的热损失，从而提高循环热效率。
它可以提高电厂热效率，节省燃料，并有助于机组安全运行。
因此，研究回热抽汽系统以及高压加热器的设计对提高电厂的热经济性具有重大的理论和实践意义在回热系统中，高压加热器是接在高压给水泵之后的加热给水的表面式加热器。
高压加热器一般由筒体、管板、U形管束和隔板等主要部件组成，筒体的右侧是加热器水室。
它采用半球形，小开孔的结构形式。
水室内有一分流隔板，将进出水隔开。
给水是由给水进口处进入水室下部，通过U形管束吸热升温后从水室上部出水口处离开加热器，加热蒸汽由入口进入筒体，进过蒸汽冷却段，冷凝段，疏水冷却段后蒸汽由气态变为液态，最后由疏水出口流出。
高压加热器是汽轮机最重要的辅助设备之一，如果发生故障，高压加热器一旦停运，给水只能通过旁路管道进入锅炉，这就会大大降低进入锅炉的给水温度，从而增加燃料耗量，增加发电成本，降低经济性。
U形管换热器密封面修复专用装置的开发研究的开题报告
U形管换热器密封面修复专用装置的开发研究的开题报告一、研究背景U形管换热器是化工、电力、冶金等生产领域中常见的设备，用于加热、冷却、蒸发、凝结等工艺过程。
然而，由于操作不当、设备老化等原因，U形管换热器密封面常常出现渗漏现象，影响生产效率，并且存在一定的安全隐患。
目前，针对U形管换热器密封面的修复，通常采用工人手动修补的方式，这种方式存在人工操作难度大、精度低、费时费力等缺点。
因此，急需一种专门用于修复U形管换热器密封面的装置，提高维修效率，保障生产安全。
二、研究内容本研究主要目的在于设计、开发一种专门用于修复U形管换热器密封面的装置，以提高维修效率，保障生产安全。
本研究工作包括以下内容：（1）研究U形管换热器密封面的结构及渗漏原因，分析现有的维修方式及其不足之处。
（2）设计并制作U形管换热器密封面修复专用装置，该装置应具备定位精度高、施工方便等特点。
（3）通过实验验证该装置对于U形管换热器密封面修复的有效性，并对修复效果进行评价。
三、研究意义本研究的结果可为U形管换热器密封面的修复提供一种新的、高效的维修方式，避免了传统的人工操作难度大、精度低等问题。
同时，该装置还具有定位精度高、施工方便等特点，可以大幅提升维修效率，保障生产安全。
四、研究方法本研究将采用实验室试验和现场试验相结合的方式进行研究，具体步骤如下：（1）实验室试验：通过研究U形管换热器密封面的结构和渗漏原因，设计并制作U形管换热器密封面修复专用装置。
随后，通过模拟实验验证该装置对于U形管换热器密封面修复的有效性，并对修复效果进行评价。
（2）现场试验：将设计好的U形管换热器密封面修复专用装置应用到现场实际生产中，通过对维修效果的监测和后续调查，评估该装置在现场实际生产中的应用效果。
五、研究预期结果本研究预期结果为：（1）设计并制作出一种专门用于修复U形管换热器密封面的装置，该装置应具备定位精度高、施工方便等特点。
（2）验证出该装置对U形管换热器密封面修复的有效性，对修复效果进行评价，并根据实验结果进行优化改进。
单U、双U型埋管换热器传热特征及经济性对比研究的开题报告
单U、双U型埋管换热器传热特征及经济性对比研究的开题报告一、选题背景和意义随着现代工业的不断发展，工业生产中需要大量的热能，而传统的热能产生方式往往存在一定的能源浪费。
因此，利用余热进行热能回收已经成为了一种比较普遍的做法。
在热能回收的过程中，热交换是一种常用的方式。
埋管换热器作为一种热交换器，被广泛应用于工业生产和日常生活中的热能回收中。
埋管换热器的传热特性和经济性是非常关键的问题，对于工业生产的能源利用和环境保护具有非常重要的意义。
单U型埋管换热器和双U型埋管换热器是目前应用比较广泛的两种埋管换热器，它们分别具有不同的传热特性和经济性。
因此，对于这两种热交换器的特点和经济性进行比较研究，可以更好的指导工业生产中的能源利用和环境保护，具有非常重要的实际意义。
二、研究内容和目标本文将对单U型埋管换热器和双U型埋管换热器进行比较研究，主要包括以下内容：1. 对单U型埋管换热器和双U型埋管换热器的传热特性进行理论分析和数值模拟。
2. 通过仿真实验，对单U型埋管换热器和双U型埋管换热器的传热性能进行实验研究。
3. 对单U型埋管换热器和双U型埋管换热器的经济性进行比较分析。
本文的研究目标是比较分析单U型埋管换热器和双U型埋管换热器的传热特性和经济性，以期为工业生产中的能源利用和环境保护提供科学依据。
三、研究方法和技术路线本文将采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，开展单U型埋管换热器和双U型埋管换热器的比较研究。
具体技术路线如下：1. 对单U型埋管换热器和双U型埋管换热器的传热特性进行理论分析，并编写数值模拟程序。
2. 利用数值模拟程序对单U型埋管换热器和双U型埋管换热器的传热特性进行模拟计算，得到各自的传热系数、传热功率等相关参数。
3. 设计单U型埋管换热器和双U型埋管换热器的实验测试装置，完成实验研究，并记录实验数据。
4. 对实验数据进行分析和处理，并与数值模拟结果进行比较。
5. 对单U型埋管换热器和双U型埋管换热器的经济性进行比较分析。
U型管换热器课程设计说明书2报告
U型管换热器课程设计说明书设计题目 U型管换热器设计专业班级建环1001学生姓名xxxxx学号xxxxxx指导教师xxxxx日期2013.5.4一、化工原理课程设计任务书（换热器的设计）（一）设计题目：煤油冷却器的设计（二）设计任务及操作条件：1.处理能力：15万吨/年煤油2.设备型式：列管式换热器3.操作条件：（1）煤油入口温度125℃，出口温度40℃；（2）冷却介质循环水，入口温度25℃，出口温度45℃；（3）允许压强降不大于105Pa;（4）煤油定性温度下的物性数据：密度为825kg/m3；粘度为：7.15×10-4Pa.S;比热容为：2.22kJ/（kg. ℃）；导热系数为：0.14W/（m. ℃）（5）每年按330天计，每天24小时连续运行。
（三）设计项目1传热计算2管、壳程数的确定及管、壳程流体阻力计算3管板厚度计算4 U形膨胀节计算（浮头式换热器除外）5管壳式换热器零部件结构（四）绘制换热器装配图（A2图纸）二、换热器的选用换热器的选用(即选型) 的过程大体如下, 具体计算可参看列管式换热器设计中有关内容。
①根据设计任务要求计算换热器的热负荷Q。
②按所选定的流动方式, 计算出平均温度差( 推动力)Δtm 及查出温差校正系数ψ。
若ψ< 0 . 8 , 应考虑采用多壳程结构的换热器或用多台换热器串联。
③依所处理流体介质的性质, 凭经验初选一总传热系数K0 (估) , 并由总传热速率方程计算传热面积S'0 :S'0 =Q/K0 估Δtm式中Q———热负荷,W; K0 (估) ———凭经验选取的总传热系数,W /(m2·K) ; Δtm ———平均温度差, ℃。
④根根据计算出的S’0 值, 查有关换热器系列标准, 确定型号规格并列出各结构主要基本参数。
⑤利用总传热系数关联式计算K0 ( 计) , 再由总传热速率方程式求出S0 ( 计) 。
考虑到所用传热计算式的准确程度及其他未可预料的因素, 应使得所选用换热器具有的传热面积S0留有的裕度10%～25% , 即[ ( S0 - S0 ( 计) ) /S0 ( 计) ] = ( 10% ～25% )。
垂直U型埋地换热器传热性能及其周围土壤温度场分析的开题报告
垂直U型埋地换热器传热性能及其周围土壤温度场分析的开题报告一、研究背景与意义地源热泵是一种利用地下（水）温度稳定的低温热能源的节能环保技术，具有节能、环保、低碳等优点，因此在建筑节能领域得到了越来越广泛的应用。
地源热泵系统中的换热器是核心组成部分之一，其传热性能直接影响地源热泵系统的运行效率和经济效益。
目前，地源热泵系统中常用的换热器有水井式和U型埋地式两种，其中U型埋地式换热器因具有敷设方便、安装稳定、传热效果好等优点而受到了越来越广泛的关注。
本研究旨在探究垂直U型埋地换热器在不同工况条件下的传热性能及其周围土壤温度场规律，为地源热泵系统的优化设计和运行管理提供理论依据和技术支撑。
二、研究内容和方法2.1 研究内容（1）对垂直U型埋地换热器进行几何建模分析，得出其传热性能与结构参数之间的关系。
（2）建立垂直U型埋地换热器和周围土壤的热传导数学模型，并通过数值模拟的方式，分析不同季节和运行工况下的换热性能和土壤温度场规律。
（3）利用实验方法验证数值模拟结果的可靠性。
2.2 研究方法（1）理论分析法：利用热传导理论和数学模型，揭示垂直U型埋地换热器的传热性能与结构参数之间的关系。
（2）数值模拟法：采用数值计算方法，建立垂直U型埋地换热器和周围土壤的热传导数学模型，并通过数值求解的方式，分析不同季节和运行工况下的换热性能和土壤温度场规律。
（3）实验方法：通过搭建相应的实验装置，对建立的数学模型的可靠性进行实验验证。
三、研究预期成果和意义3.1 研究预期成果（1）分析垂直U型埋地换热器的传热性能与结构参数之间的关系，得出U型管的直径、长度、间距等参数对传热性能的影响。
（2）建立垂直U型埋地换热器和周围土壤的热传导数学模型，探究不同工况下的换热性能和土壤温度场规律。
（3）通过实验验证，对数学模型的可靠性进行检验。
3.2 研究意义（1）揭示垂直U型埋地换热器的传热性能与结构参数之间的关系，为地源热泵系统的设计和优化提供理论参考。
U形管开题报告-叶鹏
1.课题的目的和意义1.1课题的目的通过此次换热器的设计,正确系统的认识换热器,了解换热器的结构特点及设计过程，掌握换热器的常规设计方法，进行结构设计，选材选型，对主要受压元件进行强度计算和校核，运用AutoCAD绘制设备图纸，同时还要学会查阅和熟练使用参考文献，为以后的工作积累宝贵经验。
1.2课题的意义中国既是能源消费大国也是能源生产大国，但中国的能源利用率较低，国内能源生产的增长速度赶不上能源消费速度，中国已成为能源进口大国[1]。
所以节能减排变成了当今社会的首要目标，这是指采取技术上可行、经济上合理从能源生产到消费的各个环节，降低消耗、减少损失和污染物排放、制止浪费，有效、合理地利用能源。
换热器作为一种实现热能的回收、转化利用的节能设备，是工业生产中不可或缺的设备。
换热器既可以是一种单独的设备,如加热器、冷却器和凝汽器等;也可以是某一工艺设备的组成部分,如石化、煤炭工业中的余热回收装置等[2]。
据统计，在现代化学工业中所用换热器的投资大约占设备总投资的30%，在炼油厂中换热器约占全部工艺设备的40%，海水淡化工艺装置几乎全部是由换热器组成的[3]。
目前，在我国石油化工产业中换热器受到普遍的重视，而换热器的广泛应用性，决定了换热器换热性能的改善，设计理论的不断创新，对企业经济的收益和工业的飞速发展都具有一定的积极作用。
2. 国内、外现状及发展趋势管板厚度的管壳式换热器是一个量大而品种繁多的产品，按传热方式的不同可分为混合式、蓄热式和间壁式三类[4]，由于国防工业技术的不断发展，换热器操作条件日趋苛刻，迫切需要新的耐磨损、耐腐蚀、高强度材料。
近年来，我国在发展不锈钢，铜合金，复合材料、铝镁合金及碳化硅等非金属材料等方面都有不同程度的进展，其中尤以钛材发展较快。
钛对海水、氯碱、醋酸等有较好的抗腐蚀能力，如再强化传热，效果将更好，目前一些制造单位已较好的掌握了钛材的加工制造技术。
对材料的喷涂，我国已从国外引进生产线。
垂直U型埋管换热器动态换热分析的开题报告
垂直U型埋管换热器动态换热分析的开题报告1. 研究背景和意义垂直U型埋管换热器是一种常用于地源热泵系统中的地下换热设备，它具有换热效率高、占地面积小等优点，在节能减排、提高能源利用效率、保护环境等方面具有广泛的应用前景和社会经济效益。
然而，由于其安装方式与使用环境的特殊性，垂直U型埋管换热器的换热特性、能耗规律及动态响应等方面仍面临很多技术难题，尤其是在自然条件复杂而多变的实际使用过程中，难以进行精确的动态换热分析和优化设计。
因此，对垂直U型埋管换热器动态换热性能进行深入研究和分析，具有重要的理论和实际意义。
2. 研究内容和目标本文旨在通过综合分析垂直U型埋管换热器的换热机理和运行特点，基于ANSYS Fluent分析软件，对垂直U型埋管换热器的动态换热过程进行数值模拟和计算，重点研究其温度分布、流量特性、热功率输出及能耗规律等方面，为垂直U型埋管换热器的优化设计、性能提升及实际应用提供理论和技术支持。
具体内容包括：(1) 垂直U型埋管换热器的结构和原理介绍；(2) 埋管换热器的数值模型建立和参数选取；(3) 垂直U型埋管换热器的动态换热特性分析和计算，包括流场、温度场、压力场的计算和分析；(4) 分析垂直U型埋管换热器不同工况下的热交换效率、热功率输出和能耗规律；(5) 基于计算结果对垂直U型埋管换热器的设计和运行参数进行优化；(6) 总结分析并展望后续研究方向。
研究目标主要包括：(1) 深入掌握垂直U型埋管换热器的换热特性和动态响应规律；(2) 对垂直U型埋管换热器的优化设计、性能提升及实际应用提供理论和技术支持；(3) 探索垂直U型埋管换热器在不同工况下的热交换效率和能耗规律；(4) 提高垂直U型埋管换热器的换热效率，降低能耗水平，为实现节能减排和保护环境做出贡献。
3. 研究方法和技术路线本研究采用数值模拟方法对垂直U型埋管换热器进行动态换热分析。
具体方法和技术路线如下：(1) 对垂直U型埋管换热器的结构和原理进行详细介绍，明确研究目标和方法。
开题报告U形管换热器
开题报告U形管换热器开题报告题目：U形管换热器的设计与优化一、选题背景和研究目的换热器是一种用于传递热量的设备，广泛应用于化工、电力、冶金等领域。
U形管换热器是一种常见的换热器类型，具有结构简单、传热效果好等优点，因此在工业中得到了广泛的应用。
本课题旨在通过对U形管换热器的设计与优化，提高其传热效率和工作稳定性。
具体研究目的如下：1.研究U形管换热器的结构与工作原理，了解其基本原理和优缺点。
2.了解U形管换热器的传热性能评价指标，分析现有的研究成果和经典设计理论。
3.设计一种新的U形管换热器结构，通过数值模拟和实验验证，优化其传热性能。
4.研究U形管换热器的运行稳定性，分析其在不同工况下的性能变化和适应性。
5.提出U形管换热器的进一步改进方案，提高其传热效率和工作稳定性。
二、研究内容和方法本课题的研究内容主要包括U形管换热器的结构设计、传热性能评价和优化研究。
具体研究方法如下：1.文献调研：通过查阅相关文献和专利资料，了解U形管换热器的结构和工作原理，分析其传热性能评价指标和现有优化方法。
2.数值模拟：使用计算流体力学（CFD）软件，建立U形管换热器的数值模型，并对其传热性能进行模拟计算，分析不同工况下的传热特性。
3.实验验证：设计并制作U形管换热器的样机，通过实验验证数值模拟结果的准确性和可行性。
4.数据处理与分析：对数值模拟和实验结果进行数据处理和分析，得到U形管换热器的传热性能参数，评价其传热效果。
5.优化方案设计：根据数值模拟和实验结果，提出U形管换热器的优化方案，包括结构参数的优化和流体参数的调整。
三、预期结果和创新点通过对U形管换热器的设计与优化，预期可以得到以下结果：1.建立了U形管换热器的数值模型，并对其传热性能进行模拟计算，推导出传热性能评价指标。
2.通过实验验证了数值模拟结果的准确性和可行性，验证了U形管换热器的传热性能。
3.提出了一种新的U形管换热器结构，通过优化设计，提高了其传热效率和工作稳定性。
热管式换热器论文开题报告书
热管式换热器论文开题报告书一、选题背景传统的换热设备在高温、高压以及特殊环境下存在许多问题，例如传热效率低、体积大、存在温度不均匀等。
针对这些问题，热管式换热器应运而生。
热管式换热器通过利用工质在内部循环的特性，实现了高效换热。
因此，对热管式换热器的研究与应用具有重要的理论和实际意义。
二、研究内容及目标1.研究热管式换热器的工作原理和特点，分析其与传统换热器的差异和优势；2.分析热管式换热器的传热性能，并与传统换热器进行比较，评价其换热效率；3.探索热管式换热器的应用前景和发展趋势，提出相应的改进措施。
三、研究方法与步骤1.收集热管式换热器的相关文献，了解其工作原理和研究现状；2.对热管式换热器的传热机制进行分析和建模，揭示其换热特性；3.设计并搭建热管式换热器实验平台，进行性能测试和数据收集；4.对比传统换热器和热管式换热器的实验数据，分析其性能优势和不足；5.结合实验结果和文献分析，提出改进措施和发展趋势。
四、预期成果和意义1.完善热管式换热器的工作原理和性能研究，为其应用和改进提供理论依据；2.提高对热管式换热器的认识和了解，推动其在热工领域的应用和发展；3.为工程实践提供参考，提高换热器的效率和节能降耗；4.推动热管式换热器的技术创新，为能源保护和环境保护做出贡献。
五、可行性分析1.热管式换热器在工业领域得到广泛应用，有大量的研究基础和实践经验可供参考；2.具备搭建实验平台和进行性能测试的实验条件；3.设计合理的方法和步骤，能够达到预期的研究目标。
2.李教授等.热管式换热器换热特性分析及实验研究[J].热能动力工程,2024(6):70-73.。
以上为我对热管式换热器论文开题报告书的拟定，预计1200字以上，报告书将详细介绍热管式换热器的工作原理、性能评价和应用前景，并提出相应的研究方法和步骤，旨在完善此领域的理论体系，促进技术创新与发展。
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（1）课题的来源、选题的目的和意义换热器是在工业生产中实现物料之间热量传递过程的一种设备，自从21世纪以来，各国的换热器水平都有了长足的发展，我国的换热器技术在我国各方面人才的努力下也有了很大提高，本次设计就是在已有的计算基础上进行的，此次设计强调了节能与效率这两大主题。
在查阅了《管壳式换热器原理与设计》《传热学》等书的基础上，结合换热器设计的资料，进行了这次设计。
1.1换热器在化工生产中的应用换热器是在工业生产中实现物料之间热量传递过程的一种设备，它是化工，炼油、动力、油田储运集输系统和原子能及其许多工业部门广泛应用的一种通用设备，是保证工艺流程和条件，利用二次能源实现余热回收和节约能源的主要设备。
在化工厂换热器约占总投资的10%-20%;在炼油厂换热器约占全部工艺设备投资的35%-40%。
由于工艺流程不同，生产中往往进行着加热、冷却、蒸发或冷凝等过程。
通过换热器热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体，以满足工艺需要。
1.2换热器的分类及其特点换热器作为传热设备随处可见，在工业中应用非常普遍，特别是在耗能用量十分大的领域。
随着节能技术的飞速发展，换热器的种类开发越来越多。
适用于不同介质、工况、温度和压力的换热器，其结构和型式也不相同。
按使用目的不同，换热器可分为加热器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。
由于使用条件和工作环境不同，换热器又有各种各样的形式和结构。
在生产中有时把换热器作为一个单独的化工设备，有时则把它作为某一工艺设备中的组成部分，按传热原理和实现热交换的方法，换热器可分为间壁式、混合式及蓄热式3类，其中间壁式换热器应用最普遍。
间壁式换热器在各工业部门中使用极其广泛，担负着各种换热任务，例如用以加热、蒸发、冷凝和废热回收等。
由于它们的使用条件和要求差别很大，如容量、温度、压力和工作介质的性质等，涉及的范围极广，因此换热器的结构型式也多种多样。
间壁式换热器，从作为换热面的间壁形式看，主要分为管式和板式两大类。
管壳式、套管式换热器的换热面由管子构成，属于管式换热器;板翅式、板式换热器的换热面由板片构成，属于板式换热器。
各种间壁式换热器的特征、工作特性、允许的使用范围等差别很大，其结构设计、热计算也各有特点。
管壳式换热器又称为列管式换热器，它属于间壁式换热器。
按照有无温度补U形管式换热器的研究与优化设计偿及补偿方法的不同，管壳式换热器主要分为下列几种：(1)固定管板式。
固定管板式换热器的典型结构是管束连接在管板上，管板与壳体焊接。
其优点是简单、紧凑，能承受较高的压力，造价低;壳程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。
缺点是当管束与壳体的壁温差或材料的线膨胀系数相差较大时，壳体和管束中将产生较大的热应力。
这种换热器适用于壳侧介质清洁且不易结垢的场合;管、壳程两侧温差不大或温差较大但壳侧压力不高的场合。
(2)浮头式。
浮头式换热器的典型结构是两端管板中只有一端与壳体固定，另一端可相对壳体自由移动称为浮头。
浮头由浮头管板、钩圈和浮头端盖组成，是可拆联接，管束可从壳体内抽出。
管束与壳体的热变形互不约束，因而不会产生热应力。
浮头式换热器的特点是管间和管内清洗方便;但其结构复杂，造价比固定管板式换热器高，设备笨重，材料消耗量大，且浮头端小盖在操作中无法检查，制造时对密封要求较高。
它适用于壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易结垢的场合。
(3) U形管式。
U形管式换热器的典型结构是只有一块管板，管束由多根U形管组成，管的两端固定在同一块管板上，管子可以自由伸缩。
当壳体与U形换热管有温差时，不会产生热应力。
其主要缺点是U形管具有一定的弯曲半径，故管板的利用率较差，管内不易清洗，U形管更换困难。
U形管换热器结构比较简单、价格便宜，承受能力强，适用于管、壳壁温差较大或壳程介质易结垢需要清洗、又不适宜采用浮头式和固定管板式的场合，特别适用于管内走清洁而不易结垢的高温、高压、腐蚀性大的物料。
(4)填料函式。
换热器两管板中一块与法兰通过螺栓固定连接，另一块类似于浮头，与壳体间隙处通过填料密封，可做一定量的移动。
此结构的特点是结构较简单，加工、制造、检修、清洗较方便，但填料密封处易产生泄漏。
填料函式换热器适用于压力和温度都不高、非易燃、难挥发的介质传热。
在近代的许多化工过程中，如裂解、合成及聚合等，大都要求在高温高压下进行，有的压力高达250MPx，温度高达7500C，在这样的条件下，尤其还存在腐蚀的情况下，实现换热更困难。
一方面，伴随着现代化工厂生产规模的日益增大，换热设备也相应向大型化方向发展，以降低动力消耗和金属消耗;另一方面，随着精细化工的迅速崛起，换热设备也有向小而精方向发展的趋势，管壳式结构的换热器能满足这样的要求。
1 .3U形管式换热器U形管式换热器是管壳式换热器的一种，由管板、壳体、管束等零部件组成，重量较轻。
在同一直径情况下换热面积最大，结构简单、紧凑，在高温、高压下金属耗量最小。
其优点是:(1)管束可抽出来机械清洗;(2)壳体与管壁不受温差限制;(3)可在高温、高压下工作，一般适用于温度小于等于500 ºC，压力小于等于10MPa;(4)可用于壳程结垢比较严重的场合;(5)可用于管程易腐蚀场合。
U形管式换热器壳程内一般可按工艺要求设置折流板和纵向隔板，以增加壳侧介质流速。
为了进一步开展设计，还必须选择冷热流体的流动通道，在U形管式换热器中可根据以下原则选择:(1)因为U形管内清洗不方便，所以不洁净和易结垢的液体宜在壳程;(2)腐蚀性流体宜走管程，以免管束和壳体同时受到腐蚀;(3)压力高的流体宜在管程，以免壳体承受压力;(4)饱和蒸汽宜走壳程，因饱和蒸汽比较洁净，一般给热系数与流速无关，而且冷凝液容易排出;(5)被冷却的流体宜走壳程，以便于散热;(6)若两流体温差较大，对于刚性结构的换热器，使给热系数大的流体通入壳程，以减少热应力;(7)流量小而粘度大的流体一般通入壳程为宜。
（2）本课题在国内外的现状及发展趋势管壳式换热器是石油、化工装置中应用最广泛的换热设备。
由于管壳式换热器结构坚固，且能选用多种材料制造，故适应性极强，尤其在高温、高压和大型装置中得到普遍应用。
虽然现在出现了波纹板换热器、板壳式换热器、螺旋板换热器、伞板换热器等结构紧凑、高效的换热设备，但管壳式换热器仍占据着主导地位。
因为许多工艺过程都具有高温、高压、高真空、有腐蚀性等特点，而管壳式换热器具有选材范围广(可为碳钢、低合金钢、铝材、铜材、钦材等)，换热表面清洗方便，适应性强，处理能力大，特别是能承受高温和高压等特点，所以管壳式换热器广泛应用，它适用于冷却、冷凝、加热、蒸发和废热回收等方面。
管壳式换热器由管箱、壳体、管束等主要元件构成。
管束是管壳式换热器的核心，其中换热管作为导热元件，决定着换热器的热力性能。
另一个对换热器热力性能有较大影响的基本元件是折流板(或折流杆)。
管箱和壳体主要决定管壳式换热器的承压能力及操作运行的安全可靠性。
管壳式换热器中换热管内构成的流体通道称为管程，换热管外构成的流体通道称为壳程。
管程和壳程分别通过两种不同温度的流体时，温度较高的流体通过换热管壁将热量传递给温度较低的流体，温度较高的流体被冷却，温度较低的流体被加热，实现了两流体换热的工艺目的。
一般管壳式换热器与其它类型的换热器比较有以下主要技术特性:(1)耐高温高压，坚固、可靠、耐用;(2)制造应用历史悠久，制造工艺及操作、维修、检验技术成熟;(3)选材广泛，适用范围大。
从间壁式换热器的发展史来看，管壳式换热器的技术提高受到下列因素的限制:(1)流体热附面层热阻的限制。
即使是湍流流动，在流体与固体壁之间也要生一层附面层(又称边界层)，而其中接触固体壁的一层称为层流底层，其流动性质为层流流动，它是靠分子扩散进行传导传热的，传热速率很小。
这一厚度仅为3-5mm的薄层，其热阻几乎占了整个附面层热阻的80%。
进一步减薄、破碎、离和清除这个薄层，都可以逐步提高换热器的传热量，它是提高换热器技术的关键之一。
(2)流体压力损失的限制。
通过提高流体速度，可以减薄附面层的厚度，从而提高传输的热量。
但是，提高流体速度却引起一个矛盾的后果，流体的压力损失增加，其增加的速率巨大，所以不得不降低流速来接受较低的传热系数。
(3)扩大传热面积的限制。
扩大传热面积是提高预热温度和增加热回收率的简单而有效的办法，但却受到换热器成本和价格提高、换热器尺寸扩大与安装重量加大、换热器体积庞大与运输车辆超重等等的限制。
（3）拟完成的主要工作本台设计的换热器是U形管换热器，主要完成冷却水—水蒸气的热量交换，设计压力为管程1.6MPa，壳程压力为0.75MPa，管程冷却水进，出口温度分别为38ºC和97ºC，壳程水蒸气进出口温度分别为205.1ºC和95ºC，传热面积134㎡，采用 25x2.5x3000的无缝钢管换热，筒体DN=900。
通过设计计算提高换热器的热效率和减少能源消耗，达到更高效，更节能的原则。
（4）完成课题所需的条件（实验设备、软件、资料等）实验室、U形管换热器、压力表、温度表、计算机、CAD软件，《压力容器法兰》、《管壳是换热器》、《管壳是换热器原理与设计》等参考资料。
（5）课题进度安排1．设计准备阶段 2周2．拟定总体方案 2周3. 绘制图纸 5 周4．相关设计计算 3周5．设计说明书撰写 3周6．准备答辩讲稿、进行答辩 1周（6）主要参考文献[1]JB/T4700-4707-2000 《压力容器法兰》.中华人民共和国行业标准.2002，8，22[2] GB151-1999 《管壳是换热器》全国压力容器标准化技术委员会.[3] 金志浩等. 管壳是换热器原理与设计 [M] 辽宁：科学技术出版社.[4] 郑津洋等. 过程设备设计［M］北京：化学工业出版社.2001[5] HG/T20668-2000 《化工设备设计及文献编制规定》.中华人民共和国行业标准.[6] HG20592-20635-97《钢制管法兰、垫片、紧固件》.中华人民共和国行业标准.[7] GB150-1998 《钢制压力容》全国压力容器标准化技术委员会.[8] 聂清德. 化工设备设计［M］，北京化学工业出版社，1991：1112[9] 钱颂文. 换热器设计手册［M］. 北京化学工业出版社，2003：9210，1922208[10] 化工设备设计全书［M］. 上海科学技术出版社 .2000年11月.[11] Maralikrishna, K.; Shenoy, U. V. Heat Exchanger Design Targets for Minimum Area and Cost［M］. Chem. Eng. Res. Des. 2000,78, 161167.[12] Chaudhuri,P.D.;Diwekar,U.M.AnAutomatedApproach for the Optimal Designof Heat Exchangers［M］. Ind.Eng.Chem.Res.1997, 36, 36853693.[13]TEMA. Standards of the Tubular Heat Exchanger Manufactures Association［M］, 7th ed.; Tubular Heat Exchanger Manufactures Association: New York, 1988.[14] Balas, E. Disjunctive Programming and a Hierarchy of Relaxations for Discrete Optimization Problems［M］. SIAM J. Alg.Discuss. Methods 1985, 6, 466486.[15] Raman,R.;Grossmann,I.E.SymbolicIntegrationofLogic in Mixed-Integer Programming techniques for Process Synthesis［M］.Comput. Chem. Eng. 1993, 17, 909927.（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。