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1. 研究目的与意义

管壳式换热器作为换热设备中使用范围最广的设备，其在石油、化工等行业应用广泛。为了更好地满足工业对于管壳式换热器提出的要求，研究人员对换热器做了大量实验研究。但由于换热器本身内部结构复杂，流场变化情况复杂，实验研究得出准确数据很困难。计算流体力学（CFD）是对流体流动、传热、传质等工程现象进行数值模拟的总称，CFD技术应用在新产品开发、工程研究与优化设计中是本世纪的重要发展方向。本课题将应用CFD软件ANSYSFLUENT对管壳式换热器中壳程流场进行数值模拟和分析，为换热器的设计和性能优化提供依据。

2. 国内外研究现状分析

由于制造工艺和技术水平的限制，早期的换热器只能采用简单的结构，传热面积小，体积较大，笨重，随着制造工艺的发展，管壳式换热器的单位体积具有较大的传热面积，而且传热效果好，所以长期以来在工业生产中成为一种典型的换热器。管壳式换热器是工业中应用最广泛、运用可靠性良好的一种换热设备。世界各国在二十世纪六、七十年代开始了强化技术的研究。强化传热主要有两种途径:(1)增大传热面积(2)提高传热系数。

1957年，gupta在小玻璃换热器中，首次利用跟踪粒子较粗略地显示了壳侧流动情况。

1988年，htfs(美国传热研究所)的murray在他的博士论文实验中，提出用染料技术研究管壳式换热器中流体流过管束时的流动情况。

3. 研究的基本内容与计划

(1)阅读文献不少于12篇，翻译并整理不少于3000字符的相关外文文献；

(2)学习和掌握ansysfluent、word等语言和应用软件；

(3)对多管程管壳式换热器的工作原理、流动状态国内外研究进展进行分析；

4. 研究创新点

无