管殼式換熱器三維數(shù)值化設(shè)計(jì)平臺(tái)研究.pdf

1、管殼式換熱器是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種換熱器，在化工、冶金、煉油、建筑、機(jī)械制造、食品、制藥及航天航空等工業(yè)部門占有重要地位。這種換熱設(shè)備一般是根據(jù)用戶要求進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，需要設(shè)計(jì)周期盡可能短，而傳統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)方式計(jì)算及制圖工作量大、設(shè)計(jì)周期長、效率較低，不能適應(yīng)現(xiàn)階段的設(shè)計(jì)要求。而且近年來數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)展迅速，在換熱器設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用日益廣泛。因此，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展，針對(duì)其開發(fā)專門的設(shè)計(jì)平臺(tái)具有廣泛的現(xiàn)實(shí)意義和可行性。
　

2、　本文即針對(duì)管殼式換熱器的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，開發(fā)集工藝計(jì)算、三維參數(shù)化建模、和簡(jiǎn)化模型自動(dòng)生成于一體的三維設(shè)計(jì)平臺(tái)。主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)通過分析管殼式換熱器的設(shè)計(jì)流程和計(jì)算項(xiàng)目，在SolidWorks平臺(tái)上，利用VB語言編寫工藝設(shè)計(jì)程序，實(shí)現(xiàn)基于平均溫差法的熱力計(jì)算、結(jié)構(gòu)計(jì)算和基于埃索法的流動(dòng)阻力計(jì)算等功能。并利用VB語言對(duì)Excel表格進(jìn)行操作，將工藝設(shè)計(jì)結(jié)果以報(bào)表的形式輸出和保存，方便設(shè)計(jì)者進(jìn)行設(shè)計(jì)文檔的管理。
　　(

3、2)利用參數(shù)化設(shè)計(jì)和二次開發(fā)技術(shù)，在三維軟件平臺(tái)SolidWorks上進(jìn)行管殼式換熱器零部件的參數(shù)化設(shè)計(jì)，利用參數(shù)修改法實(shí)現(xiàn)法蘭和支座等標(biāo)準(zhǔn)件模型庫的建立，利用程序驅(qū)動(dòng)法實(shí)現(xiàn)對(duì)管板、管束、折流板這類非標(biāo)零部件的自動(dòng)布管設(shè)計(jì)。此外，針對(duì)數(shù)值模擬分析需求開發(fā)簡(jiǎn)化模型設(shè)計(jì)功能，對(duì)管殼式換熱器模型做相應(yīng)的簡(jiǎn)化，實(shí)現(xiàn)CAD設(shè)計(jì)與CFD（計(jì)算流體力學(xué)）數(shù)值模擬的結(jié)合。
　　(3)利用ANSYS FLUENT軟件對(duì)換熱器殼程流體進(jìn)行數(shù)值模擬，觀