傳熱學(xué)課程設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上沈 陽 工 程 學(xué) 院課 程 設(shè) 計設(shè)計題目： 殼管式換熱器的熱設(shè)計與熱校核 系 別 核工程與核技術(shù) 班級 核工本111 學(xué)生姓名 張強 學(xué)號 指導(dǎo)教師 衛(wèi)運鋼、王培斌 職稱 副教授 起止日期： 2014年 1 月 6日起至 2014年 1月 11日止課程設(shè)計要求一、課程設(shè)計的目的和意義通過課程設(shè)計使學(xué)生能綜合運用所學(xué)基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識，聯(lián)系生產(chǎn)及科研實際完成某一課程設(shè)計題目。培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程問題的能力以及一定的科研、實踐能力；培養(yǎng)學(xué)生嚴謹、求實的治學(xué)方法和刻苦鉆研、勇于探索的精神；培養(yǎng)學(xué)生的業(yè)務(wù)素質(zhì)、創(chuàng)新意識和團隊精神等。課程設(shè)計過程中，深化有關(guān)理論

2、知識，擴大知識面，獲得閱讀文獻、調(diào)查研究、總結(jié)提煉以及使用工具書和寫作等方面的綜合訓(xùn)練。通過課程設(shè)計工作可以有效地檢驗“教”、“學(xué)”質(zhì)量。二、課程設(shè)計對學(xué)生的要求1. 指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)正確、相對獨立地完成一項給定任務(wù)的全過程，包括資料收集、調(diào)研、方案比較、數(shù)據(jù)采集與處理、計算與結(jié)果分析、總結(jié)提煉觀點、得出結(jié)論、繪制有關(guān)圖表、編寫設(shè)計報告、說明講解與回答問題、課程設(shè)計考核等。嚴禁以任何方式抄襲他人成果或網(wǎng)上相關(guān)文章，也不能請他人代替完成設(shè)計，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，課程設(shè)計成績按不及格處理。2. 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求，學(xué)生在設(shè)計開始較短時間內(nèi)(1-2天)應(yīng)掌握所進行課程設(shè)計的內(nèi)容，包括：資料收集

3、與準備、設(shè)計任務(wù)與思路、工作任務(wù)分解、各階段任務(wù)的時間分配、暫時存在的問題等。3. 設(shè)計過程中，學(xué)生應(yīng)主動向指導(dǎo)教師匯報工作進度和遇到的疑難問題，爭取指導(dǎo)教師的指導(dǎo)和監(jiān)督。指導(dǎo)教師會隨時進行指導(dǎo)，并抽查學(xué)生的設(shè)計進展情況。4. 學(xué)生應(yīng)嚴格遵守紀律。按指導(dǎo)教師要求，在規(guī)定時間、固定教室內(nèi)進行設(shè)計，如有特殊情況，應(yīng)及時告知指導(dǎo)教師，嚴格請假制度。5. 設(shè)計考核前學(xué)生需提交課程設(shè)計報告，設(shè)計報告應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范進行撰寫，并按指導(dǎo)教師要求整理、修改，及時上交。晚交設(shè)計報告，成績降檔處理；不交設(shè)計報告，按不及格處理。6. 屬下列情況之一者，不予考核并取消設(shè)計成績：(1)沒有保證設(shè)計時間，缺席時間三分之一以

4、上者或未完成規(guī)定任務(wù)的最低限度要求；(2)剽竊他人設(shè)計結(jié)果或直接照抄他人設(shè)計報告；(3)設(shè)計結(jié)果存在較大錯誤，經(jīng)指導(dǎo)教師指出而未修改；(4)設(shè)計結(jié)果在書寫或其他方面未滿足規(guī)定的最低要求。三、課程設(shè)計考核1.課程設(shè)計的過程考核(1) 學(xué)生是否按設(shè)計任務(wù)書所提出的要求與時間，完成各階段所規(guī)定的任務(wù)。(2) 設(shè)計完成的質(zhì)量和完成過程中所表現(xiàn)的創(chuàng)造性和學(xué)習(xí)態(tài)度，包括出勤情況等。(3) 學(xué)生是否較好掌握設(shè)計所涉及的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識等。(4) 設(shè)計報告思路是否清晰，文字、公式及圖表等是否符合規(guī)范，報告上交是否及時等。(5) 必要時學(xué)生需上交課程設(shè)計草稿，設(shè)計結(jié)束當天進行答辯或筆試考核等。2.課

5、程設(shè)計的成績評定指導(dǎo)教師評審(含設(shè)計草稿、答辯或筆試)： 60% 評閱教師評審(針對設(shè)計報告)： 40% 注：上述分項成績都達到及格線以上，總評成績才能通過；某一項不及格，本次設(shè)計總評成績按不及格計。 專心-專注-專業(yè)沈 陽 工 程 學(xué) 院 傳熱傳質(zhì)學(xué) 課程設(shè)計成績評定表學(xué)院(系部）： 能動學(xué)院 班級： 核工本111 學(xué)生姓名： 張強 指 導(dǎo) 教 師 評 審 意 見評價內(nèi)容具 體 要 求權(quán)重評 分加權(quán)分調(diào)研論證能獨立查閱文獻,收集資料；能制定課程設(shè)計方案和日程安排。0.15432工作能力態(tài)度工作態(tài)度認真，遵守紀律，出勤情況是否良好，能夠獨立完成設(shè)計工作。0.25432工作量按期圓滿完成規(guī)定的設(shè)

6、計任務(wù)，工作量飽滿，難度適宜。0.25432報告質(zhì)量設(shè)計報告立論正確，論述充分，結(jié)論嚴謹合理，文字通順，技術(shù)用語準確，符號統(tǒng)一，編號齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。0.55432指導(dǎo)教師評審成績（加權(quán)分合計乘以12） 分加權(quán)分合計指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 年 月 日評 閱 教 師 評 審 意 見評價內(nèi)容具 體 要 求權(quán)重評 分加權(quán)分查閱文獻查閱文獻有一定廣泛性；有綜合歸納資料的能力。0.25432工作量工作量飽滿，難度適中。0.55432設(shè)計報告質(zhì)量設(shè)計報告立論正確，論述充分，結(jié)論嚴謹合理，文字通順，技術(shù)用語準確，符號統(tǒng)一，編號齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。0.35432評閱教師評審成績（加權(quán)分

7、合計乘以8）分加權(quán)分合計評 閱 教 師 簽 名： 年 月 日課 程 設(shè) 計 總 評 成 績分課程設(shè)計任務(wù)書一、課程設(shè)計的主要任務(wù)1. 根據(jù)給定的參數(shù)設(shè)計一臺冷凝器(或加熱器)。2. 根據(jù)使用條件，如冷、熱流體進口溫度、出口溫度或流量變化，對該冷凝器(或加熱器)進行校核。二、課程設(shè)計的基本要求1. 管道要求推薦值：1-2型殼管式換熱器；黃銅管(70Cu-30Zn)或碳鋼管(0.5C)；管外直徑20-30mm；壁厚1-3mm；單根管長不大于5m；管長裕度2-5%；以節(jié)省管材為原則材 質(zhì)管外直徑管壁厚度彎管曲率半徑管長裕度2. 殼體要求推薦值：1-2型殼管式換熱器；筒形殼體；截面直徑500-800m

8、m截面形狀截面直徑筒體長度3. 流體流動狀態(tài)推薦值：蒸氣流動速度小于10m/s；水側(cè)旺盛紊流，以降低阻力損失與節(jié)省管材為原則蒸氣流動狀態(tài)水流狀態(tài)4. 校核要求冷(熱)流體進口溫度變化冷(熱)流體流量變化校核誤差要求(%)三、課程設(shè)計的基本參數(shù)冷流體(水)狀態(tài)： 飽和水 熱流體(水蒸氣)狀態(tài)： 干飽和蒸氣 水流量： t/h 蒸氣進口壓力： 0.152MPa 水進口溫度： 20 水進口壓力： 水出口溫度： 70 水出口壓力： 四、課程設(shè)計的時間安排(設(shè)計時間為一周：5天)設(shè)計時間設(shè) 計 內(nèi) 容第1天收集資料、形成設(shè)計思路第2、3天換熱器的熱設(shè)計第4天換熱器的熱校核第5天修改、整理設(shè)計報告，進行考核

9、五、主要參考資料1 換熱器手冊；2 傳熱學(xué)相關(guān)教材；3 流體力學(xué)的相關(guān)教材；4 工程熱力學(xué)的相關(guān)教材；5 工程力學(xué)的相關(guān)教材；6其他與換熱器設(shè)計相關(guān)的教材、期刊、文章等。目 錄課程設(shè)計任務(wù)書 -I第一部分 換熱器的熱設(shè)計 -1第一節(jié) 換熱器熱設(shè)計的基本步驟 -1第二節(jié) 換熱器熱流量的計算 -2第三節(jié) 對數(shù)平均溫壓-3第四節(jié) 初步布置換熱面 -4第五節(jié) 冷流體（水）測的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) -6第六節(jié) 熱流體（蒸汽）測的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)-8第七節(jié) 換熱器的傳熱系數(shù) -9第八節(jié) 換熱器壁面溫度的校驗-10第九節(jié) 有效換熱面積及換熱器長度的計算-11第十節(jié) 換熱器內(nèi)流體流動阻力的校驗-12第十一節(jié) 換熱器熱設(shè)計

10、小結(jié)-13第二部分 換熱器的熱校核 -14第一節(jié) 換熱器熱校核的基本步驟-14第二節(jié) 冷流體（水）測的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)-15第三節(jié) 熱流體（蒸汽）測的表面?zhèn)鳠嵯?17第四節(jié) 換熱器的傳熱系數(shù)- - -18第五節(jié) 冷、熱流體出口溫度的比較-19第六節(jié) 換熱器壁面溫度的校驗-20第七節(jié) 換熱器熱校核的小結(jié)-21參考資料 -22后記-23第一部分換熱器的熱設(shè)計LMTD法所謂換熱器的熱設(shè)計就是設(shè)計一臺新的換熱器，布置換熱面并確定換熱器所需的換熱面積。所謂LMTD(Logarithmic Mean Temperature Difference)法，即對數(shù)平均溫差法，是指應(yīng)用傳熱過程方程式和熱平衡方程式進行換

11、熱器熱計算的方法。第一節(jié)換熱器熱設(shè)計的基本步驟本節(jié)要求 簡要寫出LMTD法進行熱設(shè)計的基本思路；本次設(shè)計的基本任務(wù)。主要計算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源第二節(jié)換熱器熱流量的計算本節(jié)要求 列出物性參數(shù)表格，進行插值計算；計算結(jié)果精確到小數(shù)點后兩位。主要計算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源第三節(jié)對數(shù)平均溫壓本節(jié)要求 列出選用數(shù)據(jù)表格；對數(shù)平均溫壓修正曲線，標明所查得的修正系數(shù)值。主要計算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源第四節(jié)初步布置換熱面本節(jié)要求 根據(jù)任務(wù)書基本要求進行換熱器的初步布置，包括管材與尺寸、管束排列方式、換熱方式、橫向及縱向管排數(shù)(取整)、管間距、管道與殼體間隙等；以降低阻力損失與節(jié)省管材為原則；可以畫出示意性簡圖。主要計

12、算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源主要計算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源第五節(jié)冷流體(水)側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)本節(jié)要求 選取相應(yīng)的實驗關(guān)聯(lián)式，進行適當修正；標明計算所需“特征值”；列出所查物性參數(shù)的表格。主要計算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源主要計算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源第六節(jié)熱流體(蒸氣)側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)本節(jié)要求 選取相應(yīng)的實驗關(guān)聯(lián)式，進行適當修正；標明計算所需“特征值”；列出所查物性參數(shù)的表格。主要計算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源第七節(jié)換熱器的傳熱系數(shù)本節(jié)要求 考慮水側(cè)污垢熱阻；指明所對應(yīng)面積的傳熱系數(shù)。主要計算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源第八節(jié)換熱器壁面溫度的校驗本節(jié)要求 熱換熱器管道內(nèi)外壁面溫度誤差小于1%，否則重復(fù)第五節(jié)至第七節(jié)的計算。主要計算結(jié)果

13、、引用數(shù)據(jù)來源第九節(jié)有效換熱面積及換熱器長度的計算本節(jié)要求 按設(shè)計任務(wù)書基本要求，合理確定管長及換熱器筒體長度；畫出示意性簡圖。主要計算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源第十節(jié)換熱器內(nèi)流體流動阻力的校核本節(jié)要求 冷流體側(cè)的流動阻力損失計算，應(yīng)符合阻力損失要求，否則重復(fù)第四節(jié)至第九節(jié)的內(nèi)容；若利用曲線獲得沿程阻力系數(shù)，標明所查數(shù)據(jù)的位置。主要計算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源第十一節(jié)換熱器熱設(shè)計小結(jié)本節(jié)要求 畫出所設(shè)計換熱器的示意圖，標示各部分尺寸，并進行必要說明。第二部分換熱器的熱校核-NTU法所謂換熱器的熱校核就是針對已設(shè)計的換熱器，在非設(shè)計工況下核算其能否勝任規(guī)定的換熱任務(wù)。所謂-NTU (Effectiveness

14、-Number of Heat Transfer Unit)法，即效能-傳熱單元數(shù)法，是指應(yīng)用換熱器效能和傳熱單元數(shù)間的關(guān)系進行換熱器熱計算的方法，并對已有換熱器性能進行評價。第一節(jié)換熱器熱校核的基本步驟本節(jié)要求 簡要寫出-NTU法進行熱設(shè)計的基本思路；本次校核的基本任務(wù)。主要計算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源第二節(jié)冷流體(水)側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)本節(jié)要求 假設(shè)冷流體出口溫度；選取相應(yīng)的實驗關(guān)聯(lián)式，進行適當修正；標明計算所需“特征值”。主要計算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源第三節(jié)熱流體(蒸氣)側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)本節(jié)要求 選取相應(yīng)的實驗關(guān)聯(lián)式，進行適當修正；標明計算所需的“特征值”。主要計算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源第四節(jié)換熱器的傳

15、熱系數(shù)本節(jié)要求 污垢熱阻不變，重新計算傳熱系數(shù)；指明所對應(yīng)面積的傳熱系數(shù)。主要計算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源第五節(jié)冷、熱流體出口溫度的比較本節(jié)要求 利用效能-傳熱單元數(shù)關(guān)系式或效能-傳熱單元數(shù)曲線計算效能，并求得流體出口溫度與前述假設(shè)的出口溫度相比較，應(yīng)符合誤差要求，否則重新假設(shè)流體出口溫度，重復(fù)上述第二節(jié)至第四節(jié)的計算。主要計算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源第六節(jié)換熱器壁面溫度的校驗本節(jié)要求 熱換熱器管道內(nèi)外壁面溫度誤差小于1%，否則重復(fù)第二節(jié)至第五節(jié)的計算。主要計算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源第七節(jié)換熱器熱校核小結(jié)本節(jié)要求 列出原設(shè)計工況與本次校核工況主要參數(shù)對照表；結(jié)合任務(wù)書的基本要求，對所設(shè)計的換熱器進行性能評價。參考資料1 楊世銘，陶文銓傳熱學(xué)(第四版)北京：高等教育出版社，2006.82 楊春，高紅斌. 流體力學(xué)泵與風機 北京：中國水利水出版社，2011.8 后 記一周的傳熱傳質(zhì)學(xué)課程設(shè)計已經(jīng)結(jié)束了，說實在的真是很麻煩，由剛開始的自信滿滿到慢慢的一遍