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基于冯卡门类比的换热器表面污垢沉积的数值研究的开题报告一、研究背景与意义换热器是一种重要的工业设备，广泛应用于石油化工、电力、核能、空气调节等领域，用于实现高效的能量转移和热量控制。然而，由于流体在换热过程中存在的流动和流体成分的变化，会导致表面污垢的沉积，降低了换热器的效率，增加了能耗和维护成本。因此，对换热器表面污垢沉积的研究具有重要的实际意义。基于冯卡门类比的数值模拟方法可以用于预测流体在复杂几何结构中的流动规律和传热情况，具有较高的精度和准确性。因此，将该方法应用于换热器表面污垢沉积的研究，可以在一定程度上预测表面污垢的沉积分布和影响因素，为换热器的优化设计和运维提供理论支持。二、研究内容和方法本课题旨在基于冯卡门类比的数值模拟方法，研究换热器表面污垢沉积的影响因素和规律。具体研究内容如下：1.建立换热器的三维模型，并进行网格划分。2.通过计算流体动力学计算流体动力学（CFD）方法，仿真不同工况下在换热器表面的流动场分布和传热情况。3.基于冯卡门类比的方法，研究换热器表面污垢的沉积特性和影响因素，包括流速、流量、流体温度、流体性质等因素。4.通过实验验证和与现有研究对比，验证数值模拟的准确性和可靠性。本研究主要采用数值模拟和实验相结合的方法，通过建立数值模型，对表面污垢沉积过程进行模拟，再通过实验验证模拟结果，以获得准确和可靠的研究结论。三、预期研究成果和意义通过本研究，预期获得具有一定实际应用价值的研究成果：1.建立基于冯卡门类比的数值模拟方法，用于预测换热器表面污垢的沉积特性和影响因素。2.研究表面污垢的沉积规律和影响因素，为换热器的优化设计和运维提供理论支持。3.提高换热器的运转效率和可靠性，从而降低运维成本和环境影响。四、研究计划和进度安排本研究将密切结合实验和数值模拟方法，共分为以下三个阶段：第一阶段（1-6月）：建立数值模型和实验测试系统，实现数值模拟和实验条件的匹配，完成实验数据采集和处理。第二阶段（7-12月）：设计计算实验方案，对换热器的污垢沉积规律进行数值模拟，完成模拟结果分析和实验数据对比分析。第三阶段（13-18月）：完成实验数据分析和现有研究对比，进一步优化数值模型和实验方案，提高研究的准确性和可靠性，撰写论文并完成毕业设计。五、参考文献1.蒋庆云,张吉林,刘轶春等.换热器污垢沉积的CFD数值模拟[J].工程数学学报,2019,36(06):822-828.2.文锦河,陶铖,马建东等.换热器污垢沉积垂直壁面的数值模拟[J].热能动力工程,2019,34(06):8-14.3.赵婧,刘光,张静.

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