含能化合物是發(fā)展先進武器裝備的關鍵物質(zhì),它既可以作為火箭導彈推進的動力能源,又可以作為戰(zhàn)斗部進行毀傷的威力能源,在國防建設中占有重要地位。含能化合物的生產(chǎn)制備過程常涉及強放熱反應,此類反應放熱量大,且放熱迅速,易發(fā)生飛溫失控,對反應釜性能有較高的要求。本文通過實驗和CFD模擬相結合的方法對攪拌釜內(nèi)對流傳熱過程進行了研究,在此基礎上對某強放熱反應的攪拌釜進行設計。論文主要內(nèi)容如下：1.盤管是反應釜傳熱的關鍵部件,本文對裝有五種不同螺距盤管的攪拌釜進行了傳熱過程實驗,分別測定了它們在六個轉速下的傳熱特性數(shù)據(jù),計算得到盤管外側的對流傳熱系數(shù),為強放熱反應釜的設計提供了參考,也為后續(xù)數(shù)值模擬提供了基礎數(shù)據(jù)。2.利用CFD模擬軟件FLUENT對實驗中的傳熱過程進行模擬,為了在接近真實的前提下節(jié)省計算空間,采用分段模擬策略,選取關鍵溫度點進行模擬后再求平均。在劃分網(wǎng)格的過程中,利用切割盤管分段劃分的方法避免了因盤管彎曲造成的網(wǎng)格畸變。模擬結果從盤管出口溫度和管外對流傳熱系數(shù)兩方面與實驗結果進行了比較,證明了其可靠性。3.利用所建立的模擬方法,保持操作參數(shù)和物性參數(shù)不變,改變攪拌釜結構參數(shù)考察其對對...

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
縮寫、符號清單表
1 文獻綜述
    1.1 前言
    1.2 攪拌反應釜設計
        1.2.1 攪拌反應釜結構
        1.2.2 攪拌器
        1.2.3 傳熱部件
    1.3 攪拌反應釜內(nèi)流動特性和傳熱特性
        1.3.1 流動特性
        1.3.2 傳熱特性
    1.4 攪拌反應釜內(nèi)的數(shù)值模擬
        1.4.1 CFD簡介
        1.4.2 CFD湍流模型
        1.4.3 攪拌釜的模擬方法
        1.4.4 攪拌釜的模擬現(xiàn)狀
    1.5 本文研究內(nèi)容及意義
2 不同螺距下盤管外側對流傳熱系數(shù)的實驗測定
    2.1 前言
    2.2 實驗方法
        2.2.1 實驗裝置
        2.2.2 實驗原理
        2.2.3 實驗步驟
    2.3 實驗結果與討論
        2.3.1 實驗結果處理及關聯(lián)
        2.3.2 結果分析
    2.4 本章小結
3 攪拌釜對流傳熱過程的數(shù)值模擬方法
    3.1 前言
    3.2 模擬方法
        3.2.1 攪拌釜結構參數(shù)和物性參數(shù)
        3.2.2 網(wǎng)格劃分與邊界條件
        3.2.3 模擬策略
        3.2.4 湍流模型
    3.3 模擬結果與討論
        3.3.1 速度場
        3.3.2 溫度場
        3.3.3 功率準數(shù)
        3.3.4 數(shù)據(jù)總結
    3.4 本章小結
4 不同結構參數(shù)下攪拌釜對流傳熱過程的數(shù)值模擬
    4.1 前言
    4.2 槳徑影響
    4.3 盤曲直徑影響
    4.4 雙列盤管
    4.5 雙層攪拌槳
    4.6 本章小結
5 工業(yè)生產(chǎn)中某強放熱反應釜的設計及應用
    5.1 前言
    5.2 反應釜設計要求
    5.3 反應釜設計說明
    5.4 主要技術指標及設計結果
    5.5 反應釜設計圖紙
    5.6 生產(chǎn)應用
    5.7 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
附錄：裝有Ⅰ～Ⅴ號盤管的攪拌釜內(nèi)非穩(wěn)態(tài)對流傳熱實驗數(shù)據(jù)
作者簡介



本文編號：3769364