内插自振弹簧换热管流动与传热的数值模拟及试验研究的开题报告.pdfVIP

内插自振弹簧换热管流动与传热的数值模拟及试验

研究的开题报告

一、研究背景

自振换热管技术是一种新型的换热技术，可以在流体的内外侧同时

实现高效传热。该技术主要利用振动幅度很小的微小伸缩振动，将流体

挤出换热管的微小孔洞，形成微小射流，从而实现高效传热。然而，由

于微小射流具有高速度和射流冲击效应，它们在材料表面上产生的切向

应力和剪切力将引起腐蚀和疲劳损伤，从而降低了自振换热管的使用寿

命。为此，本项目将开展内插自振弹簧换热管流动与传热的数值模拟及

试验研究，以提高自振换热管的使用寿命和换热效率。

二、研究内容

1.数值模拟

（1）搭建自振弹簧换热管模型，建立数学模型，并进行流场和传热

场的数值模拟。

（2）分析射流对材料表面的应力和剪切力，并探究其对换热效率和

管道寿命的影响。

（3）优化管道的设计参数和振动频率，以提高传热效率和延长换热

管的使用寿命。

2.实验研究

（1）设计并制造内插式自振弹簧换热管样品。

（2）在实验室条件下，对样品进行传热实验，并测量出换热器的传

热特性曲线。

（3）对样品进行材料疲劳测试，分析射流对管道材料的损伤情况，

进一步优化换热器的设计参数。

三、研究意义

（1）提高自振换热管的使用寿命和传热效率。

（2）为自振换热管的工业化应用提供技术支持。

（3）拓展自振换热管应用领域，为环保和节能提供技术方案。