横纹管换热器的设计开题报告

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1. 研究目的与意义

横纹管是20世纪70年代中期出现的一种高效换热器元件，可以在泵功率不增加的情况下，显著地强化管内单相流体的传热效果。

横纹管加工简单，用普通圆管作毛坯，经过简单的滚轧而成。

管子轧制前后管端外径不变，从而可以保证在不改变管壳式换热器现有装配技术的前提下，改造成新型高效的横纹管换热器。

2. 国内外研究现状分析

1974年前苏联首先提出横纹管，它是一种用普通圆管作毛胚，在管外壁经简单滚轧出与轴线垂直的凹槽，同时在管内形成一圈突起的环肋。

流体流经横纹管环槽处能频频发生边界层分离而产生轴向旋涡，强化了流体湍流，旋涡不断生成，保持了连续而稳定的强化作用。

横纹管在我国研究较少，只有华南理工大学对此进行了试验研究，研究发现在相同流速下，横纹管流阻比单头螺旋槽管的小。

3. 研究的基本内容与计划

研究计划：介绍横纹管换热器的设计方法 ,并与光管换热器进行了比较, 所处理介质只限于无相变的液相或气相。

判断新设计的换热器是否采用横纹管, 或对现有的光管换热器改用横纹管后进行预测。

对换热器进行热力设计、流动设计、结构设计以及强度设计。

4. 研究创新点

横纹管换热器在某些方面还有待进一步探讨研究，故对以下几方面进行优化设计： 结构设计：其中包括管形设计、管子支承形式的设计以及配制薄管板的设计与研究; 制造工艺：其中包括多种材质、管径、管壁的管子轧制及制造工装设 备的设计制造; 横纹管物理性能：其中包括拉伸试验、轴向变形量的试验、残劳试肚及不同尺寸横纹管的爆破试验。