本文關鍵詞：管殼式換熱器計算機輔助設計與優(yōu)化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：管殼式換熱器廣泛應用于各個領域的工業(yè)設備,具有選材范圍廣、清洗方便、適應性強等特點,在國民經濟中具有非常重要的作用。隨著人們節(jié)能意識和要求的不斷提高,作為能量交換設備的換熱器,其研制和開發(fā)也備受重視。換熱器計算機輔助設計技術是CAD在換熱設備領域的具體應用,換熱器的計算機輔助設計、優(yōu)化、加工制造也是換熱設備行業(yè)的發(fā)展趨勢。 本工作致力于管殼式換熱器CAD技術的開發(fā)研究,采用面向對象技術結合參數(shù)化設計方法,對換熱器的設計過程、計算方法和優(yōu)化設計方法進行分析研究,把換熱器的設計與計算機輔助設計相結合,提出了適用于管殼式換熱器設計的系統(tǒng)模型。建立并完善了設備材料數(shù)據(jù)庫和標準零部件尺寸數(shù)據(jù)庫,并在此基礎上,以Visual Basic語言為開發(fā)工具,對SolidWorks進行二次開發(fā),最終得到一個完整的換熱器輔助造型系統(tǒng)。 本文首先根據(jù)換熱器的設計計算流程,利用程序匯編語言編寫了換熱器的輔助計算設計程序,并編寫了具有人性化的工作界面。用戶只需按照自己的設計要求,選取合適的設計工況參數(shù)及初始結構參數(shù),便可以通過計算機進行設計計算,并能根據(jù)設計結果給出零部件三維模型,直觀的表達出換熱器的外形,并且自動生成二維工程圖,準確的應用在工業(yè)加工中。 本文還研究了基于火積耗散理論和遺傳算法的換熱器優(yōu)化設計,可以依據(jù)火積耗散最小給出換熱器的優(yōu)化熱力參數(shù)、阻力值和結構參數(shù),并能生成優(yōu)化后的三維結構圖和工程圖。本軟件可以應用于弓形折流板換熱器、連續(xù)螺旋折流板換熱器和搭接螺旋折流板換熱器的熱力計算,阻力計算和結構計算。 本文所研究的管殼式換熱器CAD系統(tǒng)實現(xiàn)了換熱器研究開發(fā)與工藝設計、零部件設計、優(yōu)化設計與工程圖繪制的一體化與集成化。該系統(tǒng)不僅能夠節(jié)能降耗、提高設計質量與效率、減少設備投資費用,而且能縮短開發(fā)周期、優(yōu)化換熱器設計、減少人力物力。
【關鍵詞】：換熱器 CAD 參數(shù)化 火積耗散
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TK172
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 主要符號表11-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 管殼式換熱器的研究背景12-13
• 1.2 管殼式換熱器設計方法介紹13-14
• 1.3 管殼式換熱器計算機輔助設計的發(fā)展14-15
• 1.4 管殼式換熱器優(yōu)化設計方法15-17
• 1.5 本文研究的主要內容17-20
• 第二章 管殼式換熱器設計原理20-28
• 2.1 引言20
• 2.2 MATLAB技術20-24
• 2.2.1 MATLAB簡介20-21
• 2.2.2 Matlab與Visual Basic混合編程21-24
• 2.3 參數(shù)化設計24
• 2.4 CAD技術24-27
• 2.4.1 CAD技術的概況24-25
• 2.4.2 CAD技術的優(yōu)勢25-26
• 2.4.3 CAD技術在換熱器設計中的應用26-27
• 2.5 小結27-28
• 第三章 管殼式換熱器的設計計算28-52
• 3.1 引言28
• 3.2 數(shù)據(jù)庫Database28-30
• 3.2.1 Visual Basic數(shù)據(jù)庫訪問28-29
• 3.2.2 數(shù)據(jù)庫的建立29-30
• 3.3 熱力計算30-40
• 3.3.1 熱力計算流程圖30-31
• 3.3.2 介質物性參數(shù)求取31-36
• 3.3.3 平均溫差的處理36-37
• 3.3.4 換熱系數(shù)的計算37-38
• 3.3.5 圖表曲線的處理38-40
• 3.4 結構計算40-46
• 3.4.1 管板布管的原則41-42
• 3.4.2 管板布管方法42-46
• 3.5 阻力計算46-51
• 3.5.1 管程流動阻力46-47
• 3.5.2 殼程流動阻力47-51
• 3.6 小結51-52
• 第四章 管殼式換熱器三維結構設計52-72
• 4.1 引言52
• 4.2 SolidWorks52-56
• 4.2.1 SolidWorks簡介52
• 4.2.2 SolidWorks功能描述52-54
• 4.2.3 SolidWorks二次開發(fā)技術54-56
• 4.3 管殼式換熱器零部件三維結構繪制56-63
• 4.3.1 折流板57-60
• 4.3.2 法蘭60-61
• 4.3.3 封頭61-62
• 4.3.4 管板62-63
• 4.4 設計軟件63-70
• 4.4.1 程序結構63
• 4.4.2 軟件使用63-66
• 4.4.3 計算說明書66-67
• 4.4.4 三維結構67-70
• 4.4.5 二維工程圖70
• 4.5 小結70-72
• 第五章 管殼式換熱器的優(yōu)化設計72-80
• 5.1 引言72
• 5.2 火積耗散理論及火積耗散數(shù)72-74
• 5.3 優(yōu)化設計流程74-77
• 5.3.1 設計變量74-75
• 5.3.2 約束條件75-76
• 5.3.3 遺傳算法76-77
• 5.4 優(yōu)化實例77-79
• 5.5 小結79-80
• 第六章 全文總結與展望80-82
• 6.1 結論80
• 6.2 展望80-82
• 參考文獻82-87
• 致謝87-88
• 攻讀學位期間發(fā)表的論文88-89
• 學位論文評閱及答辯情況表89

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 梁新成;黃志剛;朱慧;;VB與Matlab混合編程的研究[J];北京工商大學學報(自然科學版);2007年01期

2 楊利明;換熱器計算機輔助設計[J];低溫工程;1995年04期

3 陳世醒,張克錚,張強;螺旋折流板換熱器的開發(fā)與研究(Ⅰ)——高粘度流體下的中試研究[J];撫順石油學院學報;1998年03期

4 張克錚,陳世醒,張強;螺旋折流板換熱器的開發(fā)與研究(Ⅱ)——低粘度流體的中試研究[J];撫順石油學院學報;1998年03期

5 許明田;程林;郭江峰;;(火積)耗散理論在換熱器設計中的應用[J];工程熱物理學報;2009年12期

6 李孟尋;郭江峰;許明田;程林;;(火積)耗散理論在管殼式換熱器優(yōu)化設計中的應用[J];工程熱物理學報;2010年07期

7 吳恩;牟福元;;緊湊式換熱器的技術經濟分析[J];熱處理技術與裝備;2008年04期

8 王晨;桑芝富;;單螺旋和雙螺旋折流板換熱器性能的研究[J];高校化學工程學報;2007年06期

9 李斌;陶文銓;何雅玲;;螺旋折流板換熱器螺距計算的通用公式[J];化工學報;2007年03期

10 陳維漢;;一種考慮綜合性能優(yōu)化的換熱器熱設計方法(一)[J];化工裝備技術;2006年04期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 汲水;螺旋折流板管殼式換熱器殼程流動與傳熱機理分析與性能研究[D];山東大學;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 富麗;火積耗散理論在板翅式換熱器多目標優(yōu)化設計中的應用[D];山東大學;2011年

  本文關鍵詞：管殼式換熱器計算機輔助設計與優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：324311