毕业设计（论文）任务书
平直翅片管传热与阻力特性的数值研究
毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）：
1、毕业设计（论文）要求：
(1)了解强化传热技术的发展、平直翅片管强化传热的机理及此换热设备在实际中
的应用；
(2)了解翅片管换热与阻力性能研究进程及国内外研究发展现状；
(3)了解用数值方法研究翅片管换热问题的优越性并掌握数值解法的基本原理；
(4)初步掌握GAMBIT软件构建三维模型、划分网格、使用Fluent软件数值求解并
对实验数据后处理分析的基本方法；
(5)初步培养严谨的科研素质和独立工作的能力。
2、原始数据：
平直翅片管式换热器在空调制冷、电子器件散热设备中最为常见。通常管子以叉排和顺排两种方式排列，且流动换热在不同结构通道内各不相同，其流场与温度场可用周期性的流动与换热模型进行模拟，具体问题如下：
流体横掠平直翅片管管束，管内外流体形成交叉流动，由于管束通道结构的对称性，计算区域的物理模型取整个宽度的一半、间距的一半来进行，横向尺寸由管间中分面和管子中心纵剖面界定，高度由翅片厚度中分面及翅片间距中分面来界定。所以，本文仅取一个单元周期区域研究即可（见图中虚线所围部分）。假设流动介质为不可压缩空气，物性参数为常数，忽略重力影响，流动为三维、稳态的层流且已进入周期性充分发展段。翅片管基本尺寸保持翅片厚度为0.2mm，管径10cm，翅片间距为1.6mm，管排纵向间距为22mm，横向间距为16mm。空气物性参数为：
3m kg 1225ρ=，s m kg 101.7894μ-5??=，K kg J 1006.43C p ?=，K m W 0.0242λ?=，管外壁面温度恒定：K 318T w =。
计算区域结构示意图
毕业设计（论文）主要内容：
通过对富氧燃烧技术的认识，了解该技术对节能、减排、降耗的适用性；并从技术、经济两方面研究该技术对电站锅炉的影响，能够提出解决一些问题的方案或者建议。
第一部分绪论
第二部分平直翅片管换热流动模型建立与分析
该部分主要分析了平直翅片管通道的流动特点，描述了本文所研究对象的构建及计算区域的选取，并讨论了相关参数的计算方法及模
型计算定解条件的确定。
第三部分平直翅片管数值模拟及CFD简介
该部分主要介绍了数值传热学理论及常用数值解法，并分析实验法、分析法和数值解法各自的优势；描述了CFD理论思想基本概况、
利用GAMBIT对计算区域离散的方法及FLUENT数值算法的选取。
第四部分翅片管数值计算结果及分析
该部分主要针对不同结构尺寸的平直翅片管数值模拟的结果（速度场、压力场及温度场）进行显示、并对数据整理，分析其各因素对
翅片管换热与阻力特性的影响。
第五部分结论
学生应交出的设计文件（论文）：
毕业设计一份
主要参考文献（资料）：
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专业班级热能0703 班学生张谦
要求设计（论文）工作起止日期2011年3月14日至2011年6月18日
指导教师签字日期2011年3月10日教研室主任审查签字日期2011年3月10日系主任批准签字日期2011年3月10日
平直翅片管传热与阻力特性的数值研究
摘要
平直翅片管式换热器作为热力系统和制冷空调装备中的一个重要部件，对其换热性能的研究一直是科研人员热衷的课题。尽管它在结构的紧凑性、传热强度和单位金属消耗量等方面逊于板式或板翅式换热器，但平直翅片管换热器以其能承受高温高压、适应性强、工作可靠、制造简单、生产成本低、选材范围广等优点，仍在能源、化工、石油等行业得到广泛应用。因而，对其翅片管束通道内的流动与传热问题的研究具有十分重要的意义。
本文针对平直翅片管内的流动特点，主要对以下内容进行研究：简单概述平直翅片管研究的动态及现状，并在对比分析对其进行实验法、分析法及数值方法的优劣的基础上，确定本文采用数值方法，使用GAMBIT软件对不同结构尺寸的平直翅片管建立物理模型，并通过FLUENT6.2软件对其翅片管通道内的流动进行数值模拟，计算Re数与努塞尔数Nu、阻力系数f的关系，分析流动参数Reynolds数、翅片间距、管排数、翅片管管排间距（横向间距和纵向间距）等因素对平直翅片管流动与换热性能的影响，探讨不同结构通道内的流动特征及阻力特性，为工业应用上平直翅片管结构的设计和改进、优化分析提供理论依据。
关键字：数值模拟；平直翅片；层流流动；流动换热
Numerical Study on Heat Transfer and Pressure Drop
Characteristics of Plain-finned Tube
ABSTRACT
As plain-finned tube is an important component for thermal systems and refrigeration and air conditioning equipment，the study for its heat transfer performance is always a hot topics for researchers．Although its compact structure，heat transfer efficiency are lower than plate or plate-fin heat exchangers，plain-finned tube heat exchangers have also being widely used in the energy，chemical，oil and other industries for its many advantages which contained withstand high temperature and pressure，adptable widely，reliable，simple manufacturing，low costs and wide selection．Thus，studies for the flow and heat transfer of finned tube bundles are of great significance．
Aim at the flow characteristics of plain-finned tube，this paper will study the followings：Simplely overview the study progress and present stuation of plain-finned tube，and on the basis of comparative analysis the goods and bads of three research methods：experimental，analysis and numerical method．we determine use Gambit-software to bilud physical model for different size tube structures，and use Fluent6.2-software to study the flow in the finned tube channel，then calculate the relationship between Re and Nu number，f(resistance cofficient)，and analyze Re，fin-pitchnumber of tube rows，row spacing of fin tube(horizontal spacing and vertical spacing)，the impact on the plain-finned tube's flow and heat transfer performance，so as to provide a theoretical basis for the disgn，improvement and optimization of plain-finned tude heat exchangers．
Key words: numerical simulation；plain-fin；laminar flow；heat transfer
目录
摘要 ...................................................................................................................................... I Abstract .................................................................................................................................... II 第一章绪论 . (1)
1.1课题背景及研究意义 (1)
1.2翅片管强化传热的数值解法 (4)
1.3平直翅片管换热器的研究进展及成果 (7)
1.4本文的主要研究内容 (11)
第二章平直翅片管换热流动模型建立与分析 (12)
2.1平直翅片管换热与流动特性物理过程的描述 (12)
2.2平直翅片管换热器物理模型的建立 (12)
2.3平直翅片管数学模型描述与简化假设 (14)
第三章基于Fluent平直翅片管数值模拟及CFD简介 (18)
3.1常用数值计算方法简介 (18)
3.2CFD概述 (20)
3.3FLUENT软件概述及GAMBIT简介 (22)
3.4平直翅片管基于FLUENT数值模拟 (24)
第四章平直翅片管数值计算结果及数据分析 (27)
4.1迭代残差图 (27)
4.2雷诺数对平直翅片管换热与压降特性的影响 (27)
4.3翅片间距对平直翅片管换热与压降特性的影响 (32)
4.4管排数对平直翅片管换热与压降特性的影响 (33)
4.5管排横向间距对平直翅片管换热与压降特性的影响 (35)
4.6管排纵向间距对平直翅片管换热与压降特性的影响 (38)
4.7管排方式对平直翅片管换热与压降特性的影响 (40)
结论 (43)
参考文献 (44)
外文原文 (47)
中文翻译 (53)
第一章绪论
1.1课题背景及研究意义
1.1.1强化传热技术概述
强化传热是上世纪六十年代开始蓬勃兴起的一种改善传热性能的先进技术。它的任务是促进和适应高热流，以达到用最经济的设备来传输特定的热量，用最有效的冷却来保护高温部件的安全运行，以及用最高效率来实现能源的有效利用。正因为如此传热强化在工业生产中有着十分广泛的应用，无论在动力、冶金、石油、化工、材料制冷等工程领域，还是航空航天、电子、核能等高技术领域，都不可避免的涉及热量的传递及其强化问题。而换热器作为一种传热设备成为工业生产中不可缺少的设备[1]。据统计，在现代石油化工企业中，换热器投资占30%～40%；在制冷机组中，蒸发器和凝结器的重量占机组总重量的30%～40%，动力消耗占总值的20%～30%；在热电厂中，如果将锅炉也视作换热设备，则换热器的投资约占整个电厂总投资的70%左右[2]。因此，换热设备的合理设计、运转和改进对于整个企业投资、金属耗量、空间以及动力消耗有着重要影响。
近十几年来，世界面临着能源短缺的局面，为缓和能源紧张的状况，世界各国竞相采取节能措施，大力发展节能技术已成为当前工业生产和人民生活中一个重要课题。采用先进技术，节能降耗，倡导低碳生活和绿色的生存模式，提高能源有效利用率势在必行，正是出于这种目的，许多学者对强化换热技术进行了大量的研究，提高换热器的换热效率来节约能源。换热设备的合理设计、运转和改进对节省资金、能源和金属是十分重要的，因而强化换热对国民经济发展具有重大意义。
强化传热是实现换热器高效、紧凑换热的主要途径，其基本元件的开发研究一直备受关注，各种行业对强化传热的具体要求各不相同，但归纳起来，强化传热技术总可以达到下列目的[2]：
(1) 减少初设计的传热面积和重量；
(2) 提高现有换热器的换热能力；
(3) 使换热器在较低的温差下工作；
(4) 减少换热器的阻力，以减少换热器运行时的动力消耗；
(5) 提高换热器的换热器能力，同时使得增加的阻力不至于太大。
其中，方法(5)是一种崭新的强化换热的方法，由于很多传统强化换热的方法会明显带来流动阻力的大幅增加，而很多时候阻力增加的代价是大于换热增加带来的效益的，出现这种情况就会得不偿失了。方法(5)追求的目的是能够在换热系数和流动阻力这两者之间做一个较好的权衡，起到减阻强化传热的效果[3]。不同的强化传热技术可满足不同的要求，如减少初次传热面积以减小换热器的体积和重量，或提高换热器的换热能力，或增大换热温差，或减少换热器的动力消耗。这几个目的不可能同时满足，因为它们是相互制约的，在选择某一种强化技术前，必须先根据其具体任务，对设备体积、重量、投资及操作费用进行综合平衡[4]。
现在，对传统换热器设备强化换热研究主要集中在三大方向上[1]：一是开发新的换热器品种，如板式、螺旋板式、振动盘管式、板翅式等等，这些换热器设计思想都是尽可能地提高换热效率；二是对传统的管壳式换热器采取强化措施。具体说来，就是用各种异型管取代原来的光管，现在较常用的有螺旋横纹（螺纹管）、横槽纹管、波纹管、内翅管及管内插入强化物质；三是换热设备的强化与用能系统的优化组合，就是说按照能量的品味逐级利用，使用能的流程处于最合理的搭配，降低能耗实现全系统的节能。无论是在壁面增加粗糙表面还是利用插入物来强化传热技术，虽然传热效果有了很大的改进，但这些方法有许多缺点，例如换热管的加工制作工艺过于复杂，增加金属消耗量从而增加换热器重量，又易于造成管子堵塞，换热能力增强的同时，阻力也相对增大许多，从而造成运行成本的提高等。因此，它们在强化效果、加工造价、流道通畅、使用寿命、流动阻力等方面上都有待改进，尤其在上述诸性能的综合性能上参差不齐，需要探索更合理的方式[5]。
1.1.2翅片管换热器强化传热技术
在强化传热方法研究中，换热器气体侧的传热热阻是提高换热器传热效果的主要障碍。对流换热强化技术在气体侧的应用要综合考虑许多因素：首先要确定流体的流态，即层流或湍流。在层流对流换热情况下，流体速度和温度呈抛物线分布，从流体核心到壁面都存在速度和温度的梯度，因此对层流换热所采取的强化措施是使流体产生强烈的
径向混合，使核心区流体的速度场、温度场趋于均匀，壁面及壁面附近区域的温度梯度增大，进而强化层流换热。在湍流对流换热情况下，由于流体核心的速度场和温度场都已经比较均匀，对流换热热阻主要存在于贴壁的流体粘性底层中，因此对湍流换热所采取的主要强化措施是破坏边界层，使传热温差发生在更加贴近壁面的流体层中，增强换热能力[6]。但由于气体导热系数和比热都比较低，即使是湍流换热也无法实现较高的换热系数。所以，此时采用增强流体扰动，提高换热系数的方法对空气侧换热效果影响不大，增加换热量更有效的方法应该是扩大换热面积。
采用附加表面来增加换热面积、减小流体通道的水力直径，从而改变通道内温度场的分布就是强化空气侧换热最常用的手段之一，翅片管换热器（如图1-1）就是基于上述原理制造出来的。
图1-1 翅片管式换热器实物模型
翅片的发展主要分为三个阶段:连续型翅片、间断型波纹翅片和带涡流发生器的翅片。其中，连续型翅片包括平直型、波纹型等翅片；间断型翅片包括百叶窗翅片、错位翅片等；带涡流发生器翅片主要是通过涡流发生器产生横向涡和纵向涡来使换热强化。虽然翅片类型已由平直翅片向波纹片、百叶窗、冲缝片和穿孔翅片等多种高效形式演变，平直翅片的强化传热效果不如错齿翅片和百叶窗翅片，但由于平翅片换热器在结构和制造上的简单方便、运用上的耐久性及其较好的适用性，到目前为止，平翅片换热器仍是最为常用的一种翅片管式换热器之一。平直翅片管（图1-4）换热器具有良好的传热性能和低阻力性能，其在制冷、空调、化工、电子微器件散热（如CPU热管式散热器-
图1-2和1-3）等多个工业领域都得到广泛的应用[7]。采用平直翅片加强传热的机理是传热面积的增大和水力直径的减小，使流体在通道中形成强烈的紊动，从而有效地降低了热阻，提高了传热效率。
研究发现，翅片管式换热器管内热阻与铜管翅片的接触热阻及管外空气侧的热阻比为2∶1∶7[5]。可见管外翅片的换热仍然是制约换热器效能的主要因素，因此，强化空气侧的换热成了管翅式换热器强化传热的重要问题。翅片管式换热器是一种在制冷、空调、化工等工业领域广泛采用的一种换热器形式，对它的研究不仅有利于提高换热器的换热效率和整体系统性能，而且对改进翅片换热器的设计型式，推出更加节能、节材的紧凑式换热器有着重要的指导意义。
1.2翅片管强化传热的数值解法
随着高速计算机的出现和现代计算技术的发展，以及湍流模型的不断发展与完善，使用电子计算机作为模拟和实验的手段成为可能，从而可以用数值方法来求解流体力学和传热学中的各种各样的问题。
图1-2 忍者I代塔式穿fin散热器图1-3 10热管穿finCPU散热器
图1-4 平直翅片管模型
数值传热学（Numerical Heat Transfer，NHT）又称计算传热学（Computational Heat Transfer，CHT）是指对描写流动与传热问题的控制方程采用数值方法通过计算机予以求解的一门传热学与数值方法相结合的交叉学科。数值传热学求解问题的基本思想是：把原来在空间与时间坐标中连续的物理量的场（如速度场、温度场、浓度场等），用一系列有限个离散点（称为节点，node）上的值的集合来代替，通过一定的原则建立起这些离散点上变量值之间关系的代数方程（称为离散方程，discretization equation），求解所建立起来的代数方程以获得所求解变量的近似值[8]。上述基本思想可以用图1-5来表示。
由于翅片管结构及各种工况因素对换热效果的影响十分复杂，以解析方法及实验方法为主要研究方法都不能满足研究的需要，而且随着计算机工业的进一步发展，计算传热学与计算流体动力学发挥着越来越重要的作用。本文将针对平直翅片管对换热特性与流动阻力的影响利用商业软件FLUENT6.2进行数值模拟。与实验研究相比，数值解法具有以下一些优点[9]：
图1-5 工程物理问题数值计算的一般步骤
(1) 经济性好。运用计算机的数值方法进行预测的最重要优点是它的成本低。在大多数实际应用中，计算机运算的成本要比相应的实验研究的成本低好几个数量级。而且随着计算机工业的进一步发展（处理器运算速度的提高，硬件成本的下降），它在科学研究的重要性将越来越突出。
(2) 研究周期短。用计算机进行计算和研究能以及其惊人的速度进行。一个设计者能够在一天之内研究出多种方案，并从中选择最佳的设计，而相应的实验研究却需要很长的时间。
(3) 数据完整。对一个问题进行数值求解可以得到详尽而完备的数据。它能够提供在整个计算区域内所有的有关变量（如速度、压力、温度、浓度等）的值。与实验的情况不同，在计算中几乎没有不能达到的位置。
(4) 具有模拟理想条件的能力。人们有时为了研究一种基本的物理现象，希望实现若干理想化的条件，例如：常物性、绝热条件、流动充分发展等等，在数值计算中很容易实现这样的一些条件和要求，而在实验中却很难近似到这种理想化的条件。
数值计算方法的这些优点使人们热衷于计算机的分析，但是它也有一些局限性。因为结果的准确度是由数学模型的精度和数值方法共同决定，因此数学模型和计算方法必须都具有良好的完善性，而且对于十分复杂的问题，数值解目前也很难获得。虽然在某些研究领域中，目前数值计算几乎已取代了实验研究，但在流体力学与传热学的领域中，实验研究、理论分析与数值计算这三种研究手段则是相辅相成、互为补充的。
理论分析方法的优点在于所得结果具有普遍性，各种影响因素清晰可见，可以为检验数值计算结果的准确度提供拟合参照的依据，是指导实验研究和验证新的数值计算方法的理论基础。但是，它往往要求对计算对象进行抽象和简化，才有可能得出理论解。
实验测量方法是研究流动与传热问题的最基本的方法，它所得到的实验结果是真实可信的，它是理论分析和数值方法的基础，一方面补充现有的结构模型试验数据库，另一方面为工程设计人员提供新的技术支持，同时还可以与数值模拟的结果进行对比来改进试验设计，因而其重要性不容低估。然而，实验往往受到模型尺寸、流场扰动、人身安全和测量精度的限制，有时可能很难通过实验方法得到结果[10]。
而数值求解(CFD)方法恰好克服了前面两种方法的弱点，在计算机上实现了一个特定的计算，就好像在计算机上做一次物理实验。它可以通过比较各种型号的换热器的换
热和流动阻力优劣情况，初步给出换热器试验设计参数选择的建议，并能用于研究换热器的换热流动性能，对换热器的开发和设计有指导作用。
总之，科学技术发展到今天的阶段，把实验测定、理论分析与数值模拟这三种研究手段有机而协调地结合起来，是研究流动与传热问题的理想而有效的方法。[2]
1.3平直翅片管换热器的研究进展及成果
人们在进行强化翅片表面换热的研究中，提出了各种强化换热的方法。总的来说有以下的几种方法：一是减小换热管的结构尺寸，采用小管径换热管代替大管径换热管，同时减小管排横向间距及纵向间距。从目前家用空调中所采用的换热管尺寸来看，其管径有不断减小的发展趋势，从以前的9.52mm，7.94mm到现在的7.0mm；二是增强空气侧的湍流强度，可通过不断改变气流来流方向，来达到强化换热的目的，主要采用将翅片冲压成波纹形，由此产生了波纹形翅片类型；三是采用间断式翅片表面，将翅片表面沿气流方向逐渐断开，以阻止翅片表面空气层流边界层的发展，使边界层在各表面不断地破坏，又在下一个冲条形成新的边界层，不断利用冲条的前缘效应，达到强化换热的目的。属于这种翅片的有条缝形翅片和百叶窗形翅片等。以下就国内外对这几种强化方式下的翅片类型的实验研究进展作概述介绍，如表1所示：
1.3.1平直翅片管实验研究进展及成果
(1) 早在1971年，Rich就对管径为13.3mm，管排间距为27.5mm和管列间距为
31.8mm的16种不同结构的平翅片换热器进行了实验研究，实验结果表明翅片间距对换
热系数有显著的影响，而管排数对的空气压降几乎没有影响[11]。
(2) 1978年，McQuiston发表了第一个基于五种结构参数（翅片间距1.81-6.35mm、管外径为9.96mm、管排间距为22mm、管列间距为25.4mm、管排数为4）的平翅片换热及压降通用关联式[11]。
(3) 1986年，Gray和Webb又提出了管排数大于4排的实验关联式，其关联式能较好地预测大管径、大管排间距和大管列间距下的换热特性和压降特性[11]。
(4) 1991年，Seshimo and Fujii在迎面风速为0.5m/s-2.5m/s的实验条件下，对21种平翅片形换热器进行了研究。
(5) 1994年，康海军[12]等对平翅片在不同翅片间距和管排数的情况下，对9种不同结构的平翅片换热器进行了实验，发现片距对传热的影响依赖于临界Re 数，对于层流来讲，片间距的增加会导致换热的下降，而对于阻力而言，片间距越大，阻力越小，且两排管的性能优于三、四排管。并提出了在工业常用Re数范围内的换热和阻力性能通用关联式。
(6) 1996年，何国庚[13]等分别对16排、26排和32排的平翅片空气冷却器进行了实验，指出风速对风侧阻力的影响并不相同：在较少排数时，风速的影响显著些；而随着管排数的增加，风速的影响也趋向稳定。
(7) 1996年以来，Wangel一直致力于翅片管的研究，对平翅片换热器也做了大量的研究，同时针对翅片换热器的发展形式，对小管径和小结构尺寸的换热器进行了研究，得出大量十分有价值的研究成果。
(8) 2000年，Wangel对18种不同结构的翅片管换热器的空气侧换热特性进行了研究，并分析了管排数、翅片间距、管径对换热特性的影响。指出在不同的雷诺数下，空气侧的换热特性与翅片间距、管排数和换热管管径有十分重要的关系[11]。
(9) Sparrowe也对单排及双排平直管换热器进行了研究，指出边界层的发展是单排管换热特性的最重要因素，涡流的影响只有在高雷诺数的情况下才获得[11]。
1.3.2平直翅片管数值研究进展及成果
(1) Saboya在研究此问题时指出，边界层的发展是制约单排管换热特性的重要因素。后来，Torikoshi对板间通道进行了3D数值模拟，发现只要翅片间距足够小，管子后漩涡将被翅片的“壁面效应”抑制，此时整个流场将处于层流状态。
(2) Ricardo也对板间的流体行为进行了3D模拟。同时借助可视化实验技术，揭示了翅片间距对传热、流阻的影响。
(3) 宋富强对不同风速下的传热机理进行场协同数值研究，得到了不同位置速度矢量与温度梯度的协同程度，发现低流速时，全场的温度梯度与速度协同程度好，因而换热速率随流速近线型增加，但管子背风侧的换热强度较差。双排管整体翅片数值模拟表明，风速为0.5～3.5m/ s时，对流给热系数及压力降均随流速呈线性增长。多排管束纵、横向间距对传热的影响数值模拟结果发现，传热随着两种间距的增大而减小，进一步场协同原理总体平均分析表明，横向管距越小，纵向管距越大，热、流场总体协同性越好。
(4) 2002年，西安交通大学宋富强，屈治国[14]等对翅片管散热器进行了低速下流动和换热的数值模拟，得到了流速与换热系数的关系，以及不同流速下翅片管流动与换热的温度场、速度场和速度与温度梯度的夹角场，并首次利用场协同原理进行了分析9结果表明：当流速很低时，速度与换热系数几乎成线性变化，场的协同性很好；随着速度的增加，场的协同性变差，换热系数随速度增加的程度减弱。
(5) 2003年，何江海等[15]对整体式平直翅片管换热器进行数值计算，得到了气流速分别为1.0～3.0m/s时的温度与压力分布特性，并由计算结进一步得出不同来流速度时的空气侧对流换热系数与压降的变化情况。
(6) 2006年，徐百平等[11]对换热器内的流动与传热进行了数值模拟研究。根据得到的换热器通道内的传热与阻力特性，提出了可以通过控制宏观流场来减阻强化传热的思想。
(7) 2008年，傅明星[16]利用三维稳态模拟研究了叉排和顺排布置形式、几何尺寸和雷诺数Red对双排平直翅片管换热器换热和流动特性的影响，研究成果丰富。
(8) 2010年，马挺、曾敏[17]等数值模拟方法对平直翅片管燃气侧在高温和常温两种不同环境中传热与阻力特性进行了对比研究，数值模拟结果表明：燃气进口温度对Nu 数影响较大，温差对阻力系数f影响较大，辐射对Nu数影响较大，对阻力系数f影响很小。高温换热器用平直翅片管的传热与阻力特性不同于常温条件下的平直翅片管，在热力设计中平直翅片管常温下的传热与阻力规律不能直接推广到高温环境。
1.4本文的主要研究内容
综上所述，影响翅片的换热及阻力特性因素众多，翅片管式换热器在制冷与空调系统中应用非常广泛。作为其中的关键部件，换热器的性能与效率对于整个系统的影响就显得尤为重要。针对上述课题的意义、翅片管式换热器的换热特点及国内外在实验与数值模拟方面发展状况的分析，本课题应用FLUENT6.2商业软件对平直翅片管式换热器在充分发展流动情况下的传热性能和流动阻力特性进行数值模拟，得出平直翅片管式换热器管排横纵向间距、翅片间距、管排数和Re数等因素对换热与阻力特性的影响，以此为工业上平直翅片表面换热设备的选择提供参考依据。具体内容如下：
1. 假定流动为三维、稳态的层流流动，翅片管管壁面温度恒定，且认为流动与换热在经过进口延长区后均已进入周期性充分发展阶段，建立平直翅片通道内一个周期中的流动与换热控制方程数学模型。
2. 根据空调设备中常见的整体式平直翅片管尺寸结构选取几何模型，并使用GAMBIT软件对计算区域全流场及翅片内部导热区域进行六面体网格划分，管子周围及流体近翅片区域采用边界层加密处理。采用的流体工质为常物性的空气。
3. 根据有限容积法的二阶迎风格式（Second Order Upwind）对计算区域进行离散化，对离散后的控制方程设置边界条件和初始条件，并采用标准的SIMPLE算法和稳定的层流模型来求解压力速度耦合问题，对于翅片表面温度分布，采用翅片导热与流体对流换热耦合求解。
4. 数值计算平直翅片管在层流、恒壁温条件下的换热特性与流动阻力，模拟得出流场各参数分布，分析来流速度及管排数、管间距、翅片间距等几何结构参数与努赛尔数Nu和流动压降△P的关系，并得出其对平直翅片管换热因子j、阻力系数f及综合性能参数j/f的影响。
5. 对计算结果利用EXCEL、TECPLOT软件进行后处理，并对数据分析，得出结论，为工业应用上平直翅片管结构的设计和改进、优化分析提供理论依据。
第二章平直翅片管换热流动模型建立与分析
2.1平直翅片管换热与流动特性物理过程的描述
流体流经翅片管通道，由于管束结构的存在及管外流道的周期性变化特性使得流体在沿流向呈周期性变截面通道中流动时，在离开入口一定距离（约一排或两排管束）后，流体基本进入充分发展段，流动与换热具有周期性变化的特征，即周期性充分发展的流动与换热。在翅片管内，管束绕流、管后漩涡是流体扰动的主要特征，在漩涡区内由于流体的缓慢流动及主流体无法有效透过漩涡与壁面进行热交换，使该壁面处的换热降到最低，同时循环漩涡增加了流动阻力，但这种流体扰动有时能够引发流动不稳定，促使流动在较低Re的下自身扰动增强，从而使换热性能大大提高，改善换热性能，但同时流动阻力也会相应增加。
2.2平直翅片管换热器物理模型的建立
2.3.1物理模型的几何尺寸
本文计算模型的几何尺寸是在参照目前商用空调换热器常用的尺寸基础上确定的，并通过前处理软件GAMBIT建立模型，两者的外形基本相同，翅片及基管均为铝质材料，导热系数为202.4 W/ (m·K)。基本尺寸如下：管子直径D= 10mm，管排横向间距S2= 22mm，管排纵向间距S1= 16mm，翅片厚度δ= 0.2mm，翅片间距S= 1.6mm。几何结构如图2-1和图2-2所示：
图2-1 叉排布置的翅片管换热器图2-2 顺排布置的翅片管换热器
2.3.2计算区域的选取
在实际模拟计算中受到计算机软硬件的限制和从计算效率方面的考虑，不对完整的换热器建立计算模型，而对几何模型进行简化处理。由于几何结构的对称性和周期性，本文计算区域的物理模型取整个宽度的一半、间距的一半来进行，横向尺寸由管间中分面和管子中心纵剖面界定，高度由翅片厚度中分面及翅片间距中分面来界定。这样可以对网格进行细化，同时节约了计算机资源，提高了数值模拟效率，能在相对较短的时间内得到稳定工况的数值解。（如图2-3）
图2-3 计算区域选取示意图
另外，为了保证流体进口处于充分发展流动状态，同时避免出流边界回流对计算结果的影响，将计算区域进口延长1～2倍，出口延长5～6倍，保证出口边界没有回流。（如图2-4）
图2-4 平直翅片管式换热器单元结构
机械与电子工程系毕业设计 Graduation Design 设计项目：忐忑坦克 姓 名： 宋文东 专 业： 机电一体化技术 班 级： 09机电一体化三班 学 号： 0911743327 指导教师： 杜国华 职 称： 完成时间：2012年05月—2012年06月 晋城职业技术学院 JINCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY
毕业设计（创作）作品简介 作者基本信息 姓名：宋文东性别：男 出生日期：1990.12.22 政治面貌：团员 民族：汉籍贯：河北省沧州市新华区 手机： 1513377493 3 E-mail：543917536@https://www.doczj.com/doc/821814375.html, QQ: 543917536 实习单位及岗位：中铁装备材料有限公司1780轧钢厂磨床工班级：09机电一体化三班同组人 作品图片 忐 忑 坦 克指导教师杜国华行业指导教师谭琳琳
机械与电子工程系毕业设计（创作）评审意见书 机电一体化专业 学生姓名宋文东班级09机电一体化三班学号0911743327课题名称忐忑坦克 课题准备情况内容：基于我们所学的CAD,CAM两款设计软件，和机床的使用知识。综合在学校所学习的理论知识作为基础，设计制作一个坦克模型 作品介绍 简单的坦克模型.是由四个组件组合完成.分别是由两个底座,一个炮台,一个炮管组成,简单小巧的坦克模型,因为在制作时心情十分忐忑,在做完后就命名为忐忑坦克.以表达我在制作它时的心情. 过对二维绘图软件和三维绘图软件的综合运用, 大大加快了设计进程,不但提高绘图时的工作效率，而且也提高设计零件的一次成功率，从而缩短试制周期，降低生产成本，增加产品的市场竞争能力.更重要的是利用斯沃仿真软件系统可以对产品进行设计方案筛选和对零件的特性的分析，进行设计工作部件的动态模拟仿真,对产品进行计算分析、性能预测和优化设计，达到预期的设计效果.
前言 我国每年大约有20亿平方米的建筑总量，接近全球年建筑总量的一半，建筑能耗约占全国社会终端总能耗的27.6％，因此建筑节能势在必行。可再生能源在建筑中的应用是建筑节能工作的重要组成部分。地源热泵系统作为可再生能源应用的主要途径之一，同时也是最利于与太阳能供热系统相结合的系统形式，近年来在国内得到了日益广泛的应用。 在大型商业建筑和公用建筑中,合理空调方案的确定是个至关重要的问题。按负担室内空调负荷所用介质分类，空调系统可分为全空气系统、全水系统、空气-水系统和冷剂系统。每种空调系统都有各自的适用性，对于建筑空间大，易于布置风道且对室内温、湿度洁净度控制要求严格的场合，适合用全空气系统。全水系统适合用于建筑空间小，不易于布置风道的场合。空气-水系统适用于室内温、湿度控制要求一般且层高较低，冷、湿负荷也较小的场合。对于空调房间布置分散，要求灵活控制空调使用时间且无法设置集中式冷、热源的场合适合用冷剂系统。 通过毕业设计消化和巩固大学四年学习的本专业全部理论知识和实际知识，并将它应用到工程实践中去解决工程的实际问题，熟悉有关的技术法规内容，培养施工设计的思维能力和制图技巧及对工程技术的认真态度。
第1章概述 1.1建筑概况 1.1.1设计地点 山东省青岛市。 1.1.2建筑物土建资料 见土建资料图纸。 1.1.3 建筑物使用功能 本次设计为商住两用建筑，一到五号楼。本次设计不考虑住宅部分。总占地面积约为8000㎡，空调面积为约18807㎡。楼底部作沿街店铺，小区配套服务设施，及设备用房。台湛路一层二层做商场，延安三路一层二层作沿街商铺。工程地下室作为地下车库。 1.1.4 建筑物的周围环境 本设计建筑物位于青岛市市北区，延安三路与台湛路交界处。 1.1.5 建筑物所在地区土质资料 根据勘探井的资料得知设计地点土质为粉质粘土，轻微潮湿，土壤导热系数为1.8 W/(m.K)左右，且地下八十米以上是非岩层地带，土壤导热情况良好，适合于作为热泵系统的冷热源。 1.2土壤源热泵 1.2.1 热泵系统的特点 a. 热泵空调系统是利用低位再生能的热泵技术，其特点如下： （1）用能遵循了能量的循环利用原则，避免了常规空调系统用能的单向性。所谓用能的单向性是指“热源消耗高位能（电、燃气、油与煤等）——向建筑物内提供低温的热量——向环境排放废物（废热、废气、废渣等）”的单向性用能
热动专业实习报告 篇一：热动专业实习报告 河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 系专姓学号：完成时间： 报告前言 大学生活转眼即将结束，大四学年第二学期的第一个月，是学校安排的毕业实习阶段。毕业实习是我在这四年中最重要的一次实习，它是对我四年大学生活学习知识的检验，也是我将所学知识与实践相结合的一个过程。这次实习让我学到了书本中学不到的知识，受益匪浅，打开了视野，更增长了见识，为进一步到社会中的工作打好基础。 此次实习历时一个月，时间从2011年3月至2011年4月，实习地点在河南省少年儿童出版社研究中央空调。实习期间，我从一名在校学生，要转变成一名实习员工，角色的转变使我感到新鲜
但又倍感压力。企业职工有着企业对他的要求，这要比学校对学生的要求高很多。适应是我来到企业第一步就要做好的事情，虽然开始时遇到了一点困难，但我也很快就克服了。我在这样一个新的角色中不断进步着，每一个工种的工作内容、专业技术都仔细的学习，同样，也为自己的毕业设计积累素材，带着问题来学习实践，每天都有新的收获。 这是我走向社会的第一步，是一个崭新的开始，我需要学习的还有很多。我抱着学习和适应的心态，开始了我的毕业实习，认真对待每一个细节。 中央空调简介 中央空调已经不是遥不可及的产品，户式中央空调将大型空调的舒适性带到了千家万户，使人类居住的人工环境得了极大的改善，而且更加合理的美化了家居装修的风格，节约了空间，具有极其良好的发展前途。 户式中央空调的概念及现状行业 家用中央空调（户式中央空调）是
一种将大型中央空调的全空气系统和风机盘系统小型化的独立空调系统。其制冷/制热原理和结构与大型中央空调基本相同，由一台主机制冷/制热，通过风管送风或冷热水管接多个末端出风设备，将冷暖送到不同的区域，来实现室内空气调节的目的。它结合了大型中央空调的便利、舒适、高档次以及传统小型分体机的简单灵活等多方面优势，是适用于别墅、公寓、家庭住宅和各种工业、商业场所的暗藏式空调。家用中央空调作为一个非常成熟的产品，以其低廉的价格和优良的品质，近十几年在欧美等国家得到了广泛的应用，公寓和别墅使用率高达80%。在我国，家用中央空调近几年的销售数量和使用速度也在成倍增长。 我国户式中央空调机组品牌几乎集中在中外合资和股票上市企业。品牌正向着舒适，健康，高效，节能，室内机款式的多样式，控制的便利性，安装的灵活
攀枝花学院本科毕业设计（论文）[多功能座椅设计] 学生姓名：李清科 学生学号： 201110602018 院（系）：机械工程学院 年级专业： 2011级工业设计 指导教师：曾富洪教授 二〇一五年五月
摘要 “为座而设计”是现代社会中的一项非常重要内容。从座椅在人们生活当中的地位看，或许再也找不到比座椅更重要的器具。现代人对生活的追求、对时尚的理解变得更灵活、更自由，对生活的便利性、休闲性、舒适性的需求也越来越高，这就导致了对座椅设计更多功能与形式上的要求。座椅设计知识朝着技术先进、可大量生产、款式美观、使用安全上发展是不够的，应该提升到一种多功能的理念。它给现代艺术设计，现代生活的审美内容带来了巨大的影响，构成了一种新的文化现象，即民族民间文化。本文将通过多功能性的座椅的设计，从不同的角度出发去分析座椅的外观造型，多种功能的分配以及如何结合功能去创造适应市场并受收场追捧的多功能座椅，分析多功能性设计在现代家居座椅设计中的发展。最终实现了一款结合现代审美价值理念，功能设置实用，造型设计简洁、大方、时尚的多功能座椅。 关键词：现代人；座椅设计；多功能座椅
ABSTRACT "Design for seating" is a very important content in the modern society. From the statue of the seats in people's life, perhaps we can't find a more important apparatus than the seat . Modern people's pursuit of life, the understanding of fashion is becoming more flexible, more free, the demand for the convenience of life, amusement, comfort is becoming higher and higher, which leads to more design requirements of unctions and forms.It is far not enough that Seat designing only focus on technology, massive production, beautiful style and use safety. It should be ascended to the idea of multi-functional. It has brought huge impact to modern art design, the aesthetic contents of modern life , form a kind of new culture phenomenon, namely the national folk culture. Through the design of the versatility of the seat,This article will analyze the appearance of the seat model,the distribution of the function ，and how to combine a variety of function to create multi-function seats that adapts to the market from a different perspective. And it Will analyze the development of multi-function seats design. Achieve to get a multi-function seat that combines modern aesthetic value concept, feature set practical, modelling concise and easy , fashionable. Keywords Modern people; The seat design; Multifunctional seat
各位老师上午好： 我叫朱晓，来自能环学院08级热动3班。首先，我要感谢我的指导老师陈老师在这三个多月毕业设计过程中对我的悉心指导与帮助。同时，毕业在即，对于各位老师这四年来的谆谆教诲，我也同样表示衷心的感谢，各位老师辛苦了。 本次毕业设计，我的设计题目是240t/h燃焦炉煤气锅炉设计，设计给定的初始资料如下：焦炉煤气低位发热量：4130千卡/标米，燃料成分就不详细说明了。锅炉蒸发量240t/h、过热蒸汽温度540摄氏度、给水温度215摄氏度、排烟温度140摄氏度、额定蒸汽压力9.8兆帕、锅筒工作压力11.28兆帕。 进行一次设计首先要做的就是确定设计思路，我的整体设计思路是，先确定炉膛尺寸，然后通过计算得出炉膛烟气温度，再沿着烟气流动方向，根据炉膛的烟温、烟焓变化计算各受热面吸热量从而确定各部分受热面的结构尺寸。 当然进行以上一系列计算之前，首先要确定一些基础数据。包括选定烟道中各处过量空气系数及各受热面的漏风系数、以及通过燃料燃烧计算列出烟气特性表和烟气焓温表，并通过锅炉热平衡计算得出锅炉效率及燃料消耗量。对于燃料消耗量，由于锅炉蒸发量、给水温度、过热蒸汽温度已知，通过查焓值可以计算出单位时间需要总热量，再根据已知的燃料低位发热量便可得出单位时间燃料消耗量。 接下来就到了进行炉膛结构尺寸的计算，首先查阅资料选取炉膛容积热负荷，燃气锅炉炉膛容积热负荷的取值范围是350KW/m3以下，我初步选定为330，这样通过公式可得出炉膛容积。同样，查阅资料选取炉膛截面热负荷为4600KW/m3，通过公式计算得出炉膛截面积。设计炉膛截面为正方形截面，那么炉膛截面积开平方便可以得到炉膛的宽和深。然后选取折焰角长度，计算顶棚宽度、顶棚体积，再通过一系列计算最终得出炉膛高度，由于时间原因这里不详细说明。 炉膛结构尺寸确定之后便是炉膛传热计算。刚才已经说了，炉膛之后的各部分受热面的结构尺寸主要通过吸热量也即烟气放热量确定，因此，炉膛传热计算的最终目的便是计算出炉膛出口烟气温度。通过计算，我得到的烟气温度是1336摄氏度。 接下来便是各部分受热面的计算，沿着烟气流向，各受热面布置顺序依次是屏式过热器、高温过热器、低温过热器、高温省煤器、高温空气预热器、低温省煤器、低温空气预热器。由于各部分受热面计算方法相似，现以屏式过热器为例简单说明。 首先根据相关规范初步选取各种尺寸，然后进行热力计算，屏式过热器入口烟温及炉膛出口烟温为1336摄氏度，估取其出进口烟温，然后根据烟焓变化得出过热器吸热量。然后，根据蒸汽温度的变化，以及查取的各放热系数，计算出另外一个吸热量。然后对这两个分别从烟气放热和蒸汽吸热角度得到的过热器吸热量进行误差比较，若误差符合要求，则说明以上选取合适，反之则需要重新确定各部分尺寸及出口烟温重复计算，直至误差符合。 其他各受热面相似，在各受热面计算结束之后，还需要进行一次总的误差检查，即各受热面总吸热量与燃料放热量之间的误差检查，符合要求则计算正确，反之重新计算。 到这里锅炉各部分尺寸已经得到确认，接下来是烟道阻力即空预器的空气侧阻力计算，烟道阻力及空气侧阻力产生的原因主要是摩擦以及部分弯头的局部阻力，这部分的计算相对简单，这里不详细说明，最后就是根据阻力损失及压力、
对热能与动力工程专业的认识通过上网查询和老师的介绍，认识到热能与动力工程 是研究热能的释放、转换、传递以及合理利用的学科，它广泛应用于能源、动力、空间技术、化工、冶金、建筑、环境保护等各个领域。 一热能与动力工程专业培养目标 热能与动力工程专业的培养目标；主要培养能源转换与利用和热力环境保护领域具有扎实的理论基础，较强的实践、适应和创新能力，较高的道德素质和文化素质的高级人才，以 满足社会对该能源动力学科领域的科研、设计、教学、工程技术、经营管理等各方面的人才需求。学生应具备宽广的自然科学、人文和社会科学知识，流体工程、流体力学、流体机械、动力机械、水利工程等宽厚理论基础、热能动力工程专业知识和实践能力，掌握计算机应用与自动控制技术方面的知识。能从事汽车动力工程、制冷与低温技术、暖通空调，能源与环境工程、电厂热能动力、燃气工程、船舶、流体机械等方面的科研、教学、设计、开发、制造、安装、检修、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。 二热能与动力工程专业方向； 我校热能与动力工程专业设立了两个方向; 制冷与空调方向和热电方向。 主干学科：动力工程与工程热物理、机械工程、传热学、工程热力学。 主要课程；工程数学、画法几何与机械制图、工程力学、材料力学、机械原理、机械零件、电工与电子学、机械制造基础、机械原理、机械设计、工程热力学、流体力学、传热学、工程经济学，控制工程基础、微机原理与接口技术、单片机原理、测试技术、制造工艺学、优化设计等。 制冷方向专业科目：主要研究制冷与低温技术。主要有制冷与空调测量技术、制冷原理与装置、低温技术、空气调节、制冷压缩机、制冷系统CAD、计算机绘图、泵与风机、制冷空调电气自动控制、冰箱冷库、制冷热动力学、热泵制冷空调故障诊断等有关课程。专业方向培养从事制冷与空调技术和设备设计、科研、开发、制造和管理工作的高级工程技术人才。 本专业方向毕业生可在制冷、低温和空调技术及其相关应用领域的企业和科研院所、高等学校、设计院以及相关政府管理部门从事制冷与空调技术和设备的研究开发、设计制造、运行控制、管理、技术服务和营销等方面的工作。 热电方向专业科目；主要研究大气环境保护理论和技术，主要有电站锅炉原理核电技术、燃气轮机及其联合循环、热力发电厂、循环流化床锅炉、电厂汽轮机原理，发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等有关课程。 毕业生主要从事热力设备的运行、维护、管理、科研开发以及热力系统的设计等工作，还可以在航天、机械、化工、船舶、核能等行业从事相关工作，也可以在军事部门、核电工业和辐射科学相关的科研设计单位、核电站、高等院校等从事规划、设计、运行、施工、管理、教育和研究开发工作。 三热能与动力工程专业前景： 伴随现实环境的发展，热能与动力工程的重要性正在日渐突出。 目前全世界常规能源的日渐短缺，人类环境保护意识的不断增强，节能、高效、降低或消除污染排放物、发展新能源及其它可再生能源成为本学科的重要任务，在能源、交通运输、汽车、船舶、电力、航空宇航工程、农业工程和环境科学等诸多领域获得越来越广泛的应用，在国民经济各部门发挥着越来越重要的作用。 能源动力及环境是目前世界各国所面临的头等重大的社会问题，我国能源工业面临着经济增长、环境保护和社会发展的重大压力。我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，煤炭占商品煤炭、(％，已成为我国大气污染的主要来源。已经探明的常规能源剩余储量76能源消费的．
热能与动力工程职业生涯规划书 热能与动力工程职业生涯规划书 新的时代更需要新型的人才，而大学生作为未来的建设者和接班人也就必须接受新的观念，以新的方式锻炼自己。下面，我CJ为大家整理了热能与动力工程职业生涯规划书，希望你能喜欢!欢迎参考借鉴。 热能与动力工程职业生涯规划书 一、自我分析 1、我的性格我觉得我自己性格开朗，也不是很内向，跟人在一起时总是能交流得很好，善于和同学沟通，有很好的人际关系处理能力，感觉我脾气很好，不会轻易与别人发生矛盾，而且做事认真负责，虽然有时候会有懒惰情绪，但是总体上来说做事还是能做得比较好的。 2、我的兴趣 小时候对机械工程和能源方面有浓厚兴趣，总梦想着长大也要成为一名工程师，那时候就可以为人类做很多的贡献了。同时也对商业活动有着一定热爱，报考大学时，出于对能源与动力方面的热爱，而选择了热能与动力工程专业。在上学期间，有幸加入了燕山大学大学生科学技术协会，使自己的创新能力得到提高，同时加入学校自强社与于校学生会，负责组织车辆与能与学院赴唐山机务段暑期社会实践小分队，并被评为了小分队，组织能力和对社会的适应能力得到进一步提升。 3、职业取向
我所学的专业是热能与动力工程，主要就是汽车发动机的研发，其次就是热能发电站，所以我会选择汽车研究院、火电站之类的公司。假如有机会，我也会选择跟市场营销贸易有关系的行业，那样能使我工作得更有兴致，不仅有益于工作的进行，也有利于我自身的发展。 4、优势劣势 我感觉我自己学习理工类的知识能力较强，不管是汽车发动机所需要的专业知识还是市场营销于贸易方面的知识，学习能力较高，学习较快，如果工作的话也能很快适应，对于技术问题应该能很快解决，同时管理学能力也是我的长处，能管理好团队与公司业务，同时可以协调好自己的工作与生活，这是我的优势。相对来说，我的协作能力较差，对于团队发展有一定负面影响，不利于集思广益。 二、社会环境分析 1、家庭环境分析： 我的家乡是河北省唐山市，父母是公司的一名普通职家庭环境分析： 员，他们生活淳朴，工作努力，诚信，厚道，对于我的学习与工作给予了很大的希望，我一定不能辜负他们，我一定要找个适合的工作或者自己创办一个企业，回报他们的养育之恩。 2、学校环境分析： 我就读的是燕山大学的热能与动力工程的专业，该专、学校环境分析： 业培养具有工程热物理、动力工程和内燃发动机等方面的基础知识，掌握能源的高效率、低污染转换和利用的理论和技术，从事动力
摘要 按摩椅是根据物理学，仿生学学，生物电学、中医学以及多年临床实践而研制开发出的新一代保健器材。本设计所选择的是电子按摩器中的震动按摩椅，利用单片机PWM控制直流步进电机的转速，从而控制震动的快慢和幅度。步进电机是一种将脉冲信号转换成直线位移或角位移的控制微电机，其机械角位移和转速分别与输入电机绕组的脉冲个数和脉冲频率成比例。它易于实现与计算机或其它数字元件接口，适用于数字控制系统。 本文介绍了基于AT89C51单片机的按摩椅调速系统的软硬件设计方法。该系统接收到信号后，转化成步进电机的步进脉冲，然后通过单片机控制器驱动步进电机旋转，以带动丝杆传动系统，进而控制进步电机运动。通过按键，用户可以让按摩机工作在最具舒适的按摩工作方式和振动速度上；利用蜂鸣器来告警或提示按摩完成；利用发光二极管显示当前的工作状态。此按摩椅具有显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，具有广阔的市场前景。 关键词：按摩椅；单片机；PWM ；步进电机
Title： Design of speed regulating system of intelligent Massage Chair Abstract Massager chair is based on physics, bionics, bio-electricity, medicine and clinical practice for many years and developed a new generation of health-care equipment. The design was chosen by the vibration in the electronic massage chair, use of microcontroller PWM control DC motor speed to control the speed and magnitude of vibration.Stepper motor is a pulsed signal conversion into linear or angular displacement control of micro-motor，its mechanical angular displacement and speed separately and entered motor winding is proportional to the number of pulses and pulse frequency .It is easy to realize and the computer or other digital part connections, is suitable to the numerical control system. This article describes AT89C51 microcontroller Massage Chair method of speed control system of hardware and software. The system is that the signal is received, and turning them into stepper motor step-by-step pulse, and then click the controller drive a stepper motor to turn screw drive system, which controls motor motion progress. By key, users can leave a massage in one of the most comfortable massage work on speed and vibration; using a buzzer to alert or prompt massages complete; work using light-emitting diode displays the current status. This massage has a visual display, versatile, circuit simplicity, low cost and many other advantages, and has broad market prospects. Key Words：Massage Chair ； Monolithic integrated circuit ； PWM ； Stepper Motor
机电一体化专业毕业设计参考选题 题目一： 立体仓库模拟装置的设计及控制(PLC控制类)机械部分设计题目二： 立体仓库模拟装置的设计及控制(PLC控制类)控制部分设计 1.设计任务简介： 自动化立体仓库是物料搬运、仓储科学中一门综合性的科技工程。它与平库相比可节约70％的占地面积和70％的劳动力，可提高管理水平。目前在我国仓储业和生产使用线上崛起，广泛使用在物资金融、航天航空、冶金机电、石化化工、军工轻工等，并采用计算机多级管理、控制、实施高速数据通讯、实时图像显示等，自动化程度极高。自动化立体仓库是一种先进的仓储设备，其目的是将物料存放在正确的位置，以便随时向制造系统供应物料。自动化立体仓库在自动化制造系统中起着十分重要的作用。自动化立体仓库的主要特点有： ①利用计算机管理，物资库存账目清楚，物料存放位置精确，对自动化制造系统物料响应速度快； ②与搬运设备(如AGV、有轨小车、传送带)衔接，可靠及时供给物料； ③减少库存量，加速资金周转； ④充分利用空间，减少厂房面积； ⑤减少工件损伤和物料丢失； ⑥可存放的物料范围宽； ⑦减少管理人员，减低管理费用； ⑧耗资较大，适用于一定规模的生产。 2.设计目的：
通过对自动化立体仓库模型设计，使学生们掌握相关机电一体化系统机械系统设计、传感检测系统、执行系统、控制系统的设计方法，具有灵活运用相关知识的能力。 3.设计任务及主要技术参数： 输入电压： A(200～240 V)； 环境： 温度－5～40℃，湿度≤80％； 外形尺寸：600 mm~450 mm~600 mm；- 定位精度：0.01 mm； 最大快进速度： V=3 m／min； 横、纵向最大行程： S=300mm； 4.设计要求： 题目一要求： 1）自动化立体仓库模型机械部分设计要求： 机械部分采用滚珠丝杠、滑杠、普通丝杠等机械元件，采用步进电机、直流电机作为拖动元件。主要包括机械部分所用的各个零部件的设计过程、型号确定以及尺寸选择，其中包括滚珠丝杠、滑杠、普通丝杠的选择计算和强度校核，以及滚动轴承和滑动轴承的选择及寿命校核；所需电动机型号的选择 2）毕业设计说明书或论文
热能与动力工程设计毕业论文 目录 目录 (1) 1 前言 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 设计容 (2) 1.3 原始资料 (2) 2水轮机总体结构设计 (4) 2.1绘制轴面流道图 (4) 2.2座环设计 (5) 2.3蜗壳 (7) 2.4尾水管 (7) 2.5活动导叶及导水机构装置零件 (7) 2.5.1 活动导叶翼型 (7) 2.5.2 导叶结构系列尺寸和轴颈选择 (9)
2.5.3 导叶的密封结构 (10) 2.5.4 导叶轴颈密封 (12) 2.5.5 导叶端面抗磨板 (13) 2.5.6 导叶止推装置 (13) 2.5.7 导叶套筒 (14) 2.5.8 导叶轴套 (15) 2.5.9 导叶臂 (18) 2.5.10导水机构装配尺寸 (20) 2.5.11导叶传动机构 (21) 2.5.12 连接板 (21) 2.5.13套筒 (23) 2.5.14 叉头销 (23) 2.5.15 叉头 (25) 2.5.16 连接螺杆 (26) 2.5.17 剪断销 (26) 2.5.18 分半键 (27) 2.5.19 端盖 (29) 2.5.20 补偿环 (30) 2.6控制环 (31)
2.6.1 控制环尺寸（总体） (32) 2.6.2 控制环（大耳环处） (33) 2.6.3 控制环（小耳环处） (33) 3主轴及其附属部分 (34) 3.1 主轴结构设计 (34) 3.1.1 连轴螺栓 (36) 3.1.2 水导轴承 (39) 3.1.3 主轴密封 (42) 3.2操作油管 (44) 3.3转轮部分 (45) 3.3.1 叶片 (45) 3.3.2 转轮体 (46) 3.3.3无操作架转桨机构 (46) 3.3.4 叶片密封装置 (47) 3.4底环 (47) 3.5顶盖和支持盖 (48) 3.6真空破坏阀 (49) 4导水机构传动系统总设计 (50) 4.1 确定导叶开度 (50)
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
探讨高职流体力学教学中学生学习兴趣的 培养 论文关键词：流体力学学习兴趣学生 论文摘要：高职院校的流体力学是一门重要的专业基础课，其内容枯燥难懂并学时有限。学生对此门课程的学习兴趣不高，教学效果也不理想。如何培养学生对流体力学课程的学习兴趣，是广大教师普遍急需解决的问题。就流体力学教学中学生学习兴趣的培养，提出了一些笔者在实践教学中总结的方法。 高等职业院校的流体力学是高职工科专业的重要基础课程，是自动化专业、热动专业以及矿业、石油、化工、冶金等专业都必须学习的一门重要课程。职业教育要求教师不仅要教给学生专业知识及其必需的基础知识，还要注重培养学生应用所学理论解决实际问题的能力。但流体力学因其数学痕迹较重、公式推导和理论不易理解，往往使得学生学习主动性不强，课上不注意听讲，考试成绩较差，失去动力，形成恶性循环，教学效果不甚理想。 如何改善这种情况？笔者认为，培养学生对流体力学的学习兴趣能够大大提高学生的学习效率，让学生去主动接受知识，在有限的学时内掌握更多的知识和技能，形成良性循环，达到预期教学目标。学习兴趣的培养，能够对教学效果起到事半功倍的作用。那么，如何培养学生对流体力学课程的学习兴趣呢？ 一、上好绪论第一课
绪论是流体力学的第一课，是教师教学水平的第一次展示，也是学生了解流体力学这门课程的窗口，这好比大战开始第一枪，这一枪一定要打响，才能为今后的教学铺平道路。 在绪论课上，教师可以多讲一些自然界中与流体力学有关的现象和工程实际中流体力学的应用。比如，大气循环、洋流、龙卷风、海啸、泥石流、沙尘暴等以及流体机械的风机、水泵、石油化工领域的石油的运输、航空航天领域的飞行器的机翼的作用、土建领域的水库大坝、高楼群的建造，等等，使学生们认识到流体力学涉及到当今社会发展的各个领域，如此之重要，而在生活中也是处处可见，伸手可及，便自然对流体力学产生浓厚的兴趣，形成了继续深入学习的动力。 二、在教学中多结合一些实例和著名新闻事件 上好绪论课还是不够的，如果在教学中依旧采取传统书本教育，学生会在复杂的数学推导和抽象的概念公式中逐渐减弱学习兴趣，以至到最后失去继续学习下去的动力。在教学过程中，教师还应该一如既往地采取理论与实际相结合的方法，多给学生展现生动直观的实例和与流体力学有关的重大事件，这种方法能够很好地拉近流体力学与现实生活之间的距离，有助于保持住学生对本门课程的兴趣。同时，在潜移默化中加深他们对生活中的流体力学的烙印，使学生由被动地听、看，演变成主动去搜集、探求，形成自主学习积极性。 笔者曾经看过一篇题为《在流体力学教学中通过重大事件实
滨州职业学院毕业论文设计 题目：数控机床工作台与控制系统设计学号： 姓名： 专业班级: 教学单位：电气工程学院 指导教师：
滨州职业学院毕业论文（设计）任务书 电气自动化技术专业级 1、毕业论文（设计）题目数控机床工作台与控制系统设计 2、学生完成全部任务期限：2016年 6月10日 3、任务要求： 1）进程要求 1）提出选题的初步设想。 2）搜集、整理与毕业设计或论文有关的、充分的、准确的信息资料，扩充查阅范围。 3）分析、筛选已有的信息资料，提出研究设想与计划。 4）向指导教师提出开题报告（见附页）。 5）构思论文框架，编写论文提纲，撰写论文初稿。 6）提请指导老师审阅，并根据老师的指导意见做进一步修订，装订成册。 （2）成果要求 1）毕业设计应提交设计图纸和相应的说明书。图纸须规范、完整、清晰、正确，格式符合国家标准的要求；说明书须规范、详实，应包括：任务书、开题报告、正文（摘要、正文内容，结语，参考文献）、附录等。书写认真、清楚，字数不少于8000字。主要包括：前言、摘要、正文内容 2）毕业论文应包括：任务书、开题报告、正文（前言、摘要、关键词，正文内容、结语、参考文献）、附录等；书写认真、清楚，字数以15000字左右为宜。 4、实验（调研）部分内容要求： （1）实验内容与论文题目一致，数据真实。
（2）调研内容详实，调研结论应具备普遍性。 5、文献查阅及翻译要求： （1）参考文献应与论文内容相一致。 （2）参考文献不少于8篇。 （3）参考文献的格式参考滨州职业学院毕业论文格式要求。 （4）翻译文献应与原文内容一致。 指导教师：（签名） 学生：（签名）
摘要 本设计根据提供的原始资料对38~68m水头150MW水电站水电站的机电部分进行初步设计，设计内容包括四个部分：水轮机的选型、调节保证计算及调速设备的选择、辅助设备系统设计以及电气一次部分设计。 水轮机选型设计是整个设计的关键，根据原始资料，初步选出两种水轮机型号，共有20个待选方案。根据模型综合特性曲线选出3个较优方案，再进行经济技术比较及平均效率的计算，选出最优方案。最终选出的最优方案水轮机型号为HL260/D74，两台机组，转轮直径4.1m，转速136.4r/min，平均效率90.4%。计算最优方案进出水流道的主要尺寸及厂房的主要尺寸，绘制厂房剖面图。 调节保证计算首先选取导叶直线关闭时间，暂取7s。对设计水头和最高水头甩全负荷两种工况进行计算，使相应的ξ和β值不超过规程规定的数值，本设计ξmax=30～50%、βmax＜45%。由于本电站布置型式为单机单管，只要对一台机组甩全负荷进行计算。选取的接力器直径600mm，调速器为DT —150，油压装置为YZ—8。 辅助设备分别对油、气、水三大系统进行计算，水系统包括技术供水、消火和生活供水、检修排水、渗漏排水四部分。气系统主要对厂内高压和低压气系统进行计算，并选择相应储气罐和空气压缩机。绘制水、气系统图各一份。 电气一次部分对接入系统和主接线进行设计，本设计中送电电压等级220KV ，两回路，送电导线型号LGJ-240。主接线设计包括对发电机电压侧、送电电压侧、近区负荷侧及厂用自用电侧四部分考虑。并拟定短路点进行短路电流的计算，选择配套的电气设备。发电机出口侧选用 —120000/220*，送电电压侧选用外桥接线，近区负荷侧采用发电单元接线，主变型号为SSPL 1 机电压直配架空线供近区负荷，按过电压保护的要求进行校核。自用电负荷侧采用单母线分段接线。 整个毕业设计将综合运用计算机办公自动化、计算机辅助设计、机械制图、专业英语、水轮机及水轮机调节等专业课知识，在设计过程中培养了我独立分析问题及解决问题的综合能力。 设计：崔原浩
毕业论文开题报告 机械设计制造及其自动化 多功能椅子设计 一、选题的背景与意义 1.1选题背景 在家具设计中，最让设计师钟情的要数椅子的设计。椅子是室内坐姿活动的必要家具，是最主要的室内用品, 也是日常生活中使用频率最高的器具。芬兰设计大师塔佩瓦拉曾说道，“椅子的设计是任何室内设计的开端”。因此, 长期以来，椅子是设计师关注的重点。 随着生活质量的不断提高，舒适、方便已逐步被人们所重视。则椅子设计方面首要保证舒适、方便。同时，现在世界生活水平越来越追求高效率，产品的多功能往往会吸引更多的消费者的青睐。椅子，作为生活必需品，在保证舒适度、强度下，具有多功能用途显得格外重要。 1.2研究意义 针对现有椅子单一功能状况，设计一种多功能椅子，从而在功能、舒适、强度方面满足人不同需要；同时设计一种折叠式的椅子，在存放、运输方面可带来很大的利益空间；在功能上，将椅子与其他功能结合起来，实现“一物多用”。 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题 2.1基本内容 将首先简要分析、总结现有椅子设计特点、设计理念、设计思路等，通过对现有椅子进行市场调查，把握椅子设计的基本情况和存在问题，针对具体问题，明确椅子设计方向，确定设计方案，再通过实验，计算等方法检验方案的可行性，在此基础上设计多功能椅子扶手、座面、靠背等结构，计算尺寸，确定选用材料，绘制多功能逃生椅造型图、装配图及零件图，最后制作实物模型。在制作过程中发问题，再做一些修改。 提纲： 1．多功能椅子概念的提出 2．多功能椅子的结构和功能简介 3．多功能椅子使用功能分析
4．多功能椅子使用功能设计 2.2拟解决的主要问题 1．现有椅子设计的设计方法、设计理念、设计原则； 2．多功能椅子设计方案的确定，包括应具有的功能，结构设计，材料选择； 3．设计的椅子在功能、外形、制造、结构等方面的可行性； 4．多功能椅子制造方法、使用方法、使用寿命。 三、研究的方法与技术路线 3.1研究的方法 1．文献研究法：就椅子方面的文献进行查阅，对现有椅子的种类、外观、功能、使用性能等内容进行分类整理，把握现有椅子设计方向、设计理念、设计方法，从而找到设计方向； 2．调查研究法：通过市场调查等方式，把握不同种类椅子的设计方式，结构原理，寻找功能、结构等优缺点； 3．实验研究方法：确定方案时或实物制作后，对设计的椅子的受力、强度等进行实验检验，确定方案可行性。 3.2技术路线 在完成本设计任务时，将按以下步骤进行： 1．通过查找资料、调查研究等方法，整理总结现有椅子设计的特点、方法、理念等； 2．在研究现有椅子基础上，就功能、使用场合、使用人群等提出多功能椅子的设计方向； 3．提出多种设计方案，对多种设计方案进行实验、调查、假设等方法，确定最佳设计方案； 4．设计多功能椅子扶手、座面、靠背等结构，计算尺寸，确定选用材料； 5．绘制多功能逃生椅造型图、装配图及零件图；
机电一体化专业毕业论 文 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
毕业论文 机械手控制 系部名称：机电工程系 班级：机电一体化二班 学号：0000 学生姓名：XX 指导教师：XX 2011年 11月
机械手控制 摘要 生产技术和生产力的高速发展，要求现代化企业必须有更高的生产效率，更高的自动化程度及其安全可靠性。机械手可以实现多工步的自动换装，使用可靠安全，通过程序更换就可以实现功能升级。机械手在扩大生产范围，缩短新产品的试制周期，加速产品的更新换代，降低成本和减轻工人劳动强度起到重要作用。 由于工业自动化的全面发展和科学技术的不断提高，对工作效率的提高迫在眉睫。单纯的手工劳作以满足不了工业自动化的要求，因此，必须利用先进设备生产自动化机械以取代人的劳动，满足工业自动化的需求。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。 关键词：工业自动化; 机械化; FMS; FMC; 机械手研究开发
热能与动力工程专业就业形势 一、热能与动力工程专业就业前景 每个学校对此专业培养方向的细分可能略有不同，如合肥工大热能与动力工程专业就覆盖原先的热力发动机、制冷与低温技术和热能工程等九个专业。 现我以江苏大学为例，本专业有三个方向： 1、热能与动力工程（流体机械及其自动控制方向），毕业生可以在流体机械、流体工程、电站运行管理、液压气动、航空航天、给排水、能源利用等行业有关的研究单位、公司、企业、高等院校、政府管理部门从事研究、设计、策划、生产、教学和管理工作。 2、热能与动力工程（电厂热能工程及其自动化方向），毕业生可以在电力系统设计研究院所、火力发电厂、热电厂、动力设备制造企业、高等院校以及有关能源、环保方面的公司和政府管理部门从事有关的研究、教学、开发、策划、管理和营销等工作。 3、热能与动力工程（工程热物理过程及其自动控制方向），毕业生可在能源利用、燃烧设备、热工过程自动控制系统、微电子器件、环保与大气污染治理、换热设备、动力机械等相关的研究院所、企业、高等院校、政府管理部门从事有关的研究、开发、教学、策划、管理和营销等工作。 而且现在机械行业（如柴油机行业）发展形势很好，对这方面人才的需求量也较大，我觉得这个专业很好，但学习时理论与实践要并重，强化对专业实践的学习，注重全能训练，全面提高自己的实际动手能力。 二、 热能与动力工程专业就业形势
就业方向:学生毕业后从事热能与动力工程（如发电厂动力工程、热能工程、制冷与空调工程、供热工程、环境保护、新能源技术、动力机械等）的设计、制造、运行管理、实验研究和安装、开发、营销等方面的工作. 2专业解读:本专业属于能源动力类,是国家重点发展领域之一,发展前景广阔.它包括了原来的热力发动机、热能工程、流体机械及流体工程、热能工程与动力机械、制冷与低温技术、能源工程、工程热物理、水利水电动力工程、冷冻冷藏工程等专业,是一个宽口径的专业,拓展空间很大.目前设置该专业的高校较多,攻读方向也不相同,比如流体机械及其自动控制方向,毕业生可以在流体机械、流体工程、电站运行管理、液压气动、航空航天、给排水、能源利用等行业有关的研究单位、公司、企业、高等院校、政府管理部门从事研究、设计、策划、生产、教学和管理工作.电厂热能工程及其自动化方向,毕业生可以在电力系统设计研究院所、火力发电厂、热电厂、动力设备制造企业、高等院校以及有关能源、环保方面的公司和政府管理部门从事有关的研究、教学、开发、策划、管理和营销等工作.工程热物理过程及其自动控制方向,毕业生可在能源利用、燃烧设备、热工过程自动控制系统、微电子器件、环保与大气污染治理、换热设备、动力机械等相关的研究院所、企业、高等院校、政府管理部门从事有关的研究、开发、教学、策划、管理和营销等工作. 3就业形势:总体来说,该专业毕业生的就业率可达90%以上,一些重点名牌高校,该专业毕业生的就业率可达100%.在上海及苏南一带,不少锅炉、空调、汽车、发动机制造业急需这方面的人才. 4薪资状况:毕业生刚参加工作的工资一般在1500元/月左右,3~5年后,根据各人的工作能力和所处行业的性质,5000~8000元/月的工资是很正常的,高薪可达20000元/月左右；