隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)面臨能源安全和環(huán)境污染等諸多挑戰(zhàn),節(jié)能是緩解能源安全和環(huán)境污染的有效手段。管殼式換熱器廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域,其傳熱性能直接影響各領(lǐng)域的能耗水平。翅片管是換熱器的核心部件,其性能的優(yōu)劣決定換熱器的換熱能力。三維內(nèi)翅片具有優(yōu)異的傳熱性能獲得了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注,然而,如何高效加工三維內(nèi)翅片管目前仍是一個(gè)難題。針對(duì)這一難題,本文提出輥軋-犁切擠壓復(fù)合成形方法,研發(fā)具有圓弧主切削刃和弧形擠壓曲面特征的犁切擠壓刀具,實(shí)現(xiàn)了三維內(nèi)翅片管高效可控加工。主要研究?jī)?nèi)容如下:提出三維內(nèi)翅片管的輥軋-犁切擠壓復(fù)合成形方法:在輥壓成形的二維內(nèi)螺旋翅片的基礎(chǔ)上,犁切擠壓成形三維內(nèi)翅片管。研究了新型的犁切擠壓復(fù)合成形刀具,該刀具具有圓弧狀主切削刃和弧形擠壓曲面特征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該犁切擠壓刀具突破了傳統(tǒng)刀具主、副切削刃的經(jīng)典包絡(luò)原理,使管內(nèi)表面被犁切開的內(nèi)螺旋翅片不被去除而被擠壓成形三維內(nèi)翅片。研究了三維內(nèi)翅片成形的犁切擠壓臨界深度,并推導(dǎo)出最大允許犁切擠壓深度的計(jì)算公式。結(jié)合實(shí)驗(yàn)和有限元成分析,研究了三維內(nèi)翅片的犁切擠壓成形過程。結(jié)果表明,三維內(nèi)翅片的犁切擠壓成形可分為三個(gè)階段:... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：134 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號(hào)表及物理名稱
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 翅片管加工技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 翅片管分類
        1.2.2 外翅片加工技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 內(nèi)翅片加工技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.4 翅片管加工過程模擬研究現(xiàn)狀
    1.3 管內(nèi)強(qiáng)化傳熱技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 高效換熱管強(qiáng)化換熱技術(shù)現(xiàn)狀
        1.3.2 管內(nèi)插入物強(qiáng)化傳熱技術(shù)現(xiàn)狀
        1.3.3 管內(nèi)復(fù)合強(qiáng)化傳熱技術(shù)現(xiàn)狀
    1.4 有待研究和解決問題
    1.5 課題來源及主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 課題來源
        1.5.2 研究目標(biāo)
        1.5.3 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 三維內(nèi)翅片管輥軋-犁切擠壓成形方法
    2.1 引言
    2.2 輥軋-犁切擠壓成形方法的提出
    2.3 三維內(nèi)翅片管的輥軋-犁切擠壓成形過程
    2.4 內(nèi)翅片犁切擠壓成形刀具設(shè)計(jì)
    2.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        2.5.1 加工裝置與實(shí)驗(yàn)條件
        2.5.2 三維內(nèi)翅片管加工方法驗(yàn)證及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        2.5.3 三維內(nèi)翅片成形特點(diǎn)
    2.6 內(nèi)翅片幾何參數(shù)理論計(jì)算
    2.7 三維內(nèi)翅片犁切擠壓臨界深度
    2.8 本章小結(jié)
第三章 三維內(nèi)翅片犁切擠壓成形過程有限元分析
    3.1 引言
    3.2 內(nèi)翅片犁切擠壓有限元分析模型的建立
        3.2.1 三維幾何模型建立
        3.2.2 網(wǎng)格劃分及運(yùn)動(dòng)邊界條件
        3.2.3 工件材料屬性及本構(gòu)模型
        3.2.4 接觸與摩擦模型
        3.2.5 內(nèi)翅片犁切擠壓成形的有限元模型驗(yàn)證
    3.3 三維內(nèi)翅片犁切擠壓成形過程分析
        3.3.1 三維內(nèi)翅片塑性變形分析
        3.3.2 內(nèi)翅片成形過程各物理場(chǎng)分析
    3.4 刀具參數(shù)對(duì)內(nèi)翅片成形的影響
        3.4.1 圓弧半徑對(duì)內(nèi)翅片成形的影響
        3.4.2 擠壓角對(duì)內(nèi)翅片成形影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 工藝參數(shù)對(duì)三維內(nèi)翅片成形的影響規(guī)律
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與條件
    4.3 工藝參數(shù)對(duì)內(nèi)翅片幾何結(jié)構(gòu)影響
        4.3.1 三維內(nèi)翅片幾何參數(shù)表征
        4.3.2 進(jìn)給速度對(duì)內(nèi)翅片幾何結(jié)構(gòu)影響
        4.3.3 犁切擠壓深度對(duì)內(nèi)翅幾何結(jié)構(gòu)影響
    4.4 犁切擠壓刀具參數(shù)對(duì)內(nèi)翅片幾何結(jié)構(gòu)的影響
        4.4.1 刀具主偏角對(duì)內(nèi)翅片幾何結(jié)構(gòu)影響
        4.4.2 刀具擠壓角對(duì)內(nèi)翅片幾何結(jié)構(gòu)影響
        4.4.3 刀具圓弧半徑對(duì)內(nèi)翅片幾何結(jié)構(gòu)影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 三維內(nèi)翅片管傳熱性能研究
    5.1 引言
    5.2 三維內(nèi)翅片管傳熱實(shí)驗(yàn)方案
    5.3 三維內(nèi)翅片管傳熱性能測(cè)試系統(tǒng)
        5.3.1 內(nèi)翅片管傳熱實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)
        5.3.2 數(shù)據(jù)處理
        5.3.3 測(cè)試系統(tǒng)的不確定性分析
        5.3.4 三維內(nèi)翅片管傳熱測(cè)試系統(tǒng)驗(yàn)證
    5.4 三維內(nèi)翅片管傳熱性能分析
        5.4.1 內(nèi)翅片管傳熱性能評(píng)價(jià)
        5.4.2 內(nèi)翅片管流動(dòng)特性評(píng)價(jià)
        5.4.3 內(nèi)翅片管綜合傳熱性能評(píng)價(jià)
        5.4.4 與傳統(tǒng)內(nèi)螺旋翅片管對(duì)比分析
        5.4.5 與已有研究結(jié)果對(duì)比分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 三維內(nèi)翅片管復(fù)合強(qiáng)化傳熱性能研究
    6.1 引言
    6.2 三維內(nèi)翅片管與樹枝狀調(diào)控結(jié)構(gòu)的復(fù)合強(qiáng)化傳熱性能研究
        6.2.1 樹枝狀調(diào)控結(jié)構(gòu)在光管內(nèi)強(qiáng)化傳熱性能研究
        6.2.2 三維內(nèi)翅片管與樹枝狀調(diào)控結(jié)構(gòu)的復(fù)合強(qiáng)化傳熱方案
        6.2.3 復(fù)合強(qiáng)化傳熱特性評(píng)價(jià)
        6.2.4 復(fù)合流動(dòng)特性評(píng)價(jià)
        6.2.5 復(fù)合綜合傳熱性能評(píng)價(jià)
        6.2.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與已有研究對(duì)比
        6.2.7 三維內(nèi)翅片管的復(fù)合強(qiáng)化換熱性能預(yù)測(cè)
    6.3 三維內(nèi)翅片管與多孔纖維調(diào)控結(jié)構(gòu)的復(fù)合強(qiáng)化傳熱性能研究
        6.3.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試樣品及方案
        6.3.2 孔隙率對(duì)復(fù)合強(qiáng)化傳熱性能影響
        6.3.3 直徑對(duì)復(fù)合強(qiáng)化傳熱性能影響
        6.3.4 間距對(duì)復(fù)合強(qiáng)化傳熱性能影響
        6.3.5 與已有研究對(duì)比分析
    6.4 兩種復(fù)合強(qiáng)化管對(duì)比分析
    6.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]橫紋槽管內(nèi)插斷續(xù)扭帶復(fù)合強(qiáng)化傳熱的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 雷詩(shī)毅,郭亞軍,桂淼,畢勤成.  熱能動(dòng)力工程. 2016(09)
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碩士論文
[1]基于單切削刃—圓弧擠壓刀具的整體外翅片銅管犁切/擠壓成形機(jī)理研究[D]. 方曉明.華南理工大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3041055