1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

一、研究背景

我国现在已经进入了全面建设小康社会的重要历史发展阶段，各种能源对于促进我国国民经济的增长和现代社会的可持续发展，对于确保中国的能源供应更加具有不寻常的意义。所以，加大力度进行节省能源和降低能耗的推广是我国推进现代化的主要任务。我国现阶段正处在工业化的快速成长进程中，国民经济的快速成长对于各种能源的需求和其他国家与地区相比要大。按照我国现阶段现代化建设的目标，估计至2020年时，我国的总人口数量将会增加到15亿，到那时的能源利用效率的要求肯定要比现在更为苛刻，如果依据每人消耗大约2吨标准油进行估计，那么所有人口一共需求30亿吨标准油，相当于大约45亿吨的标准煤；即使依据相对保守一点的计算，按照人均消耗2吨标准煤进行估计，也会达到将近30多亿吨标准煤。这样巨大的能源消耗需求，如何才能实现供需之间的平衡，除了国内外努力寻求和开发新能源的方法之外，只能靠节约能源来解决能源消耗的问题^[1]。

经过一阶段的不懈努力，我国不断研究和分析当今能源消耗的现状和国内外的形势，加快能源发展方式的转变，积极调整我国能源的结构，不断鼓励和促进国内节能减排技术的进步，科学地制定”十二五”能源发展规划，提高适应能源变革的能力，创建安全、稳定、经济、洁净的新一代能源结构，如今已经获得了很多收益：(1) 能源持续供应的能力得到了明显提升；(2) 能源的结构得到了持续优化；(3) 能源的科技水平和设备水平均有较大的提高；(4) 能源设备的节能的环保工作不断推进；(5) 与他国进行积极的国际交流和合作；(6) 能源体制的变革取得重大成就；(7) 形成了系统的、科学的能源发展的新思路、新理念；(8) 农村和贫困地区的能源利用和节约有了非常大的进步^[2]。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本毕业设计属于设计模拟类题目。在湍流条件下，利用htri设计一台套管换热器，用fluent进行模拟，比较两软件的计算结果，确定计算模型，并使用fluent模拟梯形波纹套管换热器，分析其对传热强化的影响,最后设计一台套管换热器。

波纹管是通过圆管管壁的凸起与凹陷以增加近壁面流体的扰动减薄边界层厚度以强化传热，代价即为增加流动阻力。波纹管套管换热器是工业领域常用换热器形式，以往的研究多采用实验方法，耗时耗力，同时无法针对管内换热强化过程做深层次的分析。数值模拟的方法目前对单相流动和传热过程相对比较成熟，其计算精度可以满足工程要求。通过模拟的方法得到具有工程意义的参数，可以培养学生的工程概念，了解针波纹管流动与换热特性。

学生需要应用htri设计一台套管换热器，利用dm建立模型并用fluent针对管内温度场、速度场和压力场进行求解,比较fluent模拟结果与htri的计算结果，用fluent模拟梯形波纹套管换热器，分析其对传热强化的影响，并设计一台套管换热器，绘制出图纸。