本文關(guān)鍵詞：管殼式換熱器計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)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(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的工業(yè)設(shè)備,具有選材范圍廣、清洗方便、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有非常重要的作用。隨著人們節(jié)能意識(shí)和要求的不斷提高,作為能量交換設(shè)備的換熱器,其研制和開發(fā)也備受重視。換熱器計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)是CAD在換熱設(shè)備領(lǐng)域的具體應(yīng)用,換熱器的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、優(yōu)化、加工制造也是換熱設(shè)備行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。 本工作致力于管殼式換熱器CAD技術(shù)的開發(fā)研究,采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)結(jié)合參數(shù)化設(shè)計(jì)方法,對(duì)換熱器的設(shè)計(jì)過程、計(jì)算方法和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析研究,把換熱器的設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)相結(jié)合,提出了適用于管殼式換熱器設(shè)計(jì)的系統(tǒng)模型。建立并完善了設(shè)備材料數(shù)據(jù)庫(kù)和標(biāo)準(zhǔn)零部件尺寸數(shù)據(jù)庫(kù),并在此基礎(chǔ)上,以Visual Basic語(yǔ)言為開發(fā)工具,對(duì)SolidWorks進(jìn)行二次開發(fā),最終得到一個(gè)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(shè)計(jì)計(jì)算流程,利用程序匯編語(yǔ)言編寫了換熱器的輔助計(jì)算設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)要求,選取合適的設(shè)計(jì)工況參數(shù)及初始結(jié)構(gòu)參數(shù),便可以通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,并能根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果給出零部件三維模型,直觀的表達(dá)出換熱器的外形,并且自動(dòng)生成二維工程圖,準(zhǔn)確的應(yīng)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(shè)計(jì),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(jié)構(gòu)參數(shù),并能生成優(yōu)化后的三維結(jié)構(gòu)圖和工程圖。本軟件可以應(yīng)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(jì)算,阻力計(jì)算和結(jié)構(gòu)計(jì)算。 本文所研究的管殼式換熱器CAD系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了換熱器研究開發(fā)與工藝設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)質(zhì)量與效率、減少設(shè)備投資費(fèi)用,而且能縮短開發(fā)周期、優(yōu)化換熱器設(shè)計(jì)、減少人力物力。
【關(guān)鍵詞】：換熱器 CAD 參數(shù)化 火積耗散
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TK172
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 主要符號(hào)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(shè)計(jì)方法介紹13-14
• 1.3 管殼式換熱器計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的發(fā)展14-15
• 1.4 管殼式換熱器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法15-17
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容17-20
• 第二章 管殼式換熱器設(shè)計(jì)原理20-28
• 2.1 引言20
• 2.2 MATLAB技術(shù)20-24
• 2.2.1 MATLAB簡(jiǎn)介20-21
• 2.2.2 Matlab與Visual Basic混合編程21-24
• 2.3 參數(shù)化設(shè)計(jì)24
• 2.4 CAD技術(shù)24-27
• 2.4.1 CAD技術(shù)的概況24-25
• 2.4.2 CAD技術(shù)的優(yōu)勢(shì)25-26
• 2.4.3 CAD技術(shù)在換熱器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用26-27
• 2.5 小結(jié)27-28
• 第三章 管殼式換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算28-52
• 3.1 引言28
• 3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)Database28-30
• 3.2.1 Visual Basic數(shù)據(jù)庫(kù)訪問28-29
• 3.2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立29-30
• 3.3 熱力計(jì)算30-40
• 3.3.1 熱力計(jì)算流程圖30-31
• 3.3.2 介質(zhì)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(jì)算37-38
• 3.3.5 圖表曲線的處理38-40
• 3.4 結(jié)構(gòu)計(jì)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(jì)算46-51
• 3.5.1 管程流動(dòng)阻力46-47
• 3.5.2 殼程流動(dòng)阻力47-51
• 3.6 小結(jié)51-52
• 第四章 管殼式換熱器三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)52-72
• 4.1 引言52
• 4.2 SolidWorks52-56
• 4.2.1 SolidWorks簡(jiǎn)介52
• 4.2.2 SolidWorks功能描述52-54
• 4.2.3 SolidWorks二次開發(fā)技術(shù)54-56
• 4.3 管殼式換熱器零部件三維結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)軟件63-70
• 4.4.1 程序結(jié)構(gòu)63
• 4.4.2 軟件使用63-66
• 4.4.3 計(jì)算說明書66-67
• 4.4.4 三維結(jié)構(gòu)67-70
• 4.4.5 二維工程圖70
• 4.5 小結(jié)70-72
• 第五章 管殼式換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)流程74-77
• 5.3.1 設(shè)計(jì)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(shí)例77-79
• 5.5 小結(jié)79-80
• 第六章 全文總結(jié)與展望80-82
• 6.1 結(jié)論80
• 6.2 展望80-82
• 參考文獻(xiàn)82-87
• 致謝87-88
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文88-89
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表89

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：管殼式換熱器計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：324311