傳熱學(xué)課程設(shè)計(jì)

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(jì)設(shè)計(jì)題目： 殼管式換熱器的熱設(shè)計(jì)與熱校核 系 別 核工程與核技術(shù) 班級(jí) 核工本111 學(xué)生姓名 張強(qiáng) 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 衛(wèi)運(yùn)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(jì)要求一、課程設(shè)計(jì)的目的和意義通過課程設(shè)計(jì)使學(xué)生能綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識(shí)，聯(lián)系生產(chǎn)及科研實(shí)際完成某一課程設(shè)計(jì)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(shí)踐能力；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)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(shí)和團(tuán)隊(duì)精神等。課程設(shè)計(jì)過程中，深化有關(guān)理論

2、知識(shí)，擴(kuò)大知識(shí)面，獲得閱讀文獻(xiàn)、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(jì)工作可以有效地檢驗(yàn)“教”、“學(xué)”質(zhì)量。二、課程設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生的要求1. 指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)正確、相對(duì)獨(dú)立地完成一項(xiàng)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(jì)算與結(jié)果分析、總結(jié)提煉觀點(diǎn)、得出結(jié)論、繪制有關(guān)圖表、編寫設(shè)計(jì)報(bào)告、說明講解與回答問題、課程設(shè)計(jì)考核等。嚴(yán)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(qǐng)他人代替完成設(shè)計(jì)，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，課程設(shè)計(jì)成績(jī)按不及格處理。2. 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，學(xué)生在設(shè)計(jì)開始較短時(shí)間內(nèi)(1-2天)應(yīng)掌握所進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，包括：資料收集

3、與準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)任務(wù)與思路、工作任務(wù)分解、各階段任務(wù)的時(shí)間分配、暫時(shí)存在的問題等。3. 設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生應(yīng)主動(dòng)向指導(dǎo)教師匯報(bào)工作進(jìn)度和遇到的疑難問題，爭(zhēng)取指導(dǎo)教師的指導(dǎo)和監(jiān)督。指導(dǎo)教師會(huì)隨時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)，并抽查學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)展情況。4. 學(xué)生應(yīng)嚴(yán)格遵守紀(jì)律。按指導(dǎo)教師要求，在規(guī)定時(shí)間、固定教室內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如有特殊情況，應(yīng)及時(shí)告知指導(dǎo)教師，嚴(yán)格請(qǐng)假制度。5. 設(shè)計(jì)考核前學(xué)生需提交課程設(shè)計(jì)報(bào)告，設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行撰寫，并按指導(dǎo)教師要求整理、修改，及時(shí)上交。晚交設(shè)計(jì)報(bào)告，成績(jī)降檔處理；不交設(shè)計(jì)報(bào)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(jì)成績(jī)：(1)沒有保證設(shè)計(jì)時(shí)間，缺席時(shí)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(jì)結(jié)果或直接照抄他人設(shè)計(jì)報(bào)告；(3)設(shè)計(jì)結(jié)果存在較大錯(cuò)誤，經(jīng)指導(dǎo)教師指出而未修改；(4)設(shè)計(jì)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(jì)考核1.課程設(shè)計(jì)的過程考核(1) 學(xué)生是否按設(shè)計(jì)任務(wù)書所提出的要求與時(shí)間，完成各階段所規(guī)定的任務(wù)。(2) 設(shè)計(jì)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(jì)所涉及的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識(shí)等。(4) 設(shè)計(jì)報(bào)告思路是否清晰，文字、公式及圖表等是否符合規(guī)范，報(bào)告上交是否及時(shí)等。(5) 必要時(shí)學(xué)生需上交課程設(shè)計(jì)草稿，設(shè)計(jì)結(jié)束當(dāng)天進(jìn)行答辯或筆試考核等。2.課

5、程設(shè)計(jì)的成績(jī)?cè)u(píng)定指導(dǎo)教師評(píng)審(含設(shè)計(jì)草稿、答辯或筆試)： 60% 評(píng)閱教師評(píng)審(針對(duì)設(shè)計(jì)報(bào)告)： 40% 注：上述分項(xiàng)成績(jī)都達(dá)到及格線以上，總評(píng)成績(jī)才能通過；某一項(xiàng)不及格，本次設(shè)計(jì)總評(píng)成績(jī)按不及格計(jì)。 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(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表學(xué)院(系部）： 能動(dòng)學(xué)院 班級(jí)： 核工本111 學(xué)生姓名： 張強(qiáng) 指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 審 意 見評(píng)價(jià)內(nèi)容具 體 要 求權(quán)重評(píng) 分加權(quán)分調(diào)研論證能獨(dú)立查閱文獻(xiàn),收集資料；能制定課程設(shè)計(jì)方案和日程安排。0.15432工作能力態(tài)度工作態(tài)度認(rèn)真，遵守紀(jì)律，出勤情況是否良好，能夠獨(dú)立完成設(shè)計(jì)工作。0.25432工作量按期圓滿完成規(guī)定的設(shè)

6、計(jì)任務(wù)，工作量飽滿，難度適宜。0.25432報(bào)告質(zhì)量設(shè)計(jì)報(bào)告立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。0.55432指導(dǎo)教師評(píng)審成績(jī)（加權(quán)分合計(jì)乘以12） 分加權(quán)分合計(jì)指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 年 月 日評(píng) 閱 教 師 評(píng) 審 意 見評(píng)價(jià)內(nèi)容具 體 要 求權(quán)重評(píng) 分加權(quán)分查閱文獻(xiàn)查閱文獻(xiàn)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(jì)報(bào)告質(zhì)量設(shè)計(jì)報(bào)告立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。0.35432評(píng)閱教師評(píng)審成績(jī)（加權(quán)分

7、合計(jì)乘以8）分加權(quán)分合計(jì)評(píng) 閱 教 師 簽 名： 年 月 日課 程 設(shè) 計(jì) 總 評(píng) 成 績(jī)分課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)1. 根據(jù)給定的參數(shù)設(shè)計(jì)一臺(tái)冷凝器(或加熱器)。2. 根據(jù)使用條件，如冷、熱流體進(jìn)口溫度、出口溫度或流量變化，對(duì)該冷凝器(或加熱器)進(jìn)行校核。二、課程設(shè)計(jì)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(zhǎng)不大于5m；管長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)度3. 流體流動(dòng)狀態(tài)推薦值：蒸氣流動(dòng)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(dòng)狀態(tài)水流狀態(tài)4. 校核要求冷(熱)流體進(jìn)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(jì)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(jìn)口壓力： 0.152MPa 水進(jìn)口溫度： 20 水進(jìn)口壓力： 水出口溫度： 70 水出口壓力： 四、課程設(shè)計(jì)的時(shí)間安排(設(shè)計(jì)時(shí)間為一周：5天)設(shè)計(jì)時(shí)間設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容第1天收集資料、形成設(shè)計(jì)思路第2、3天換熱器的熱設(shè)計(jì)第4天換熱器的熱校核第5天修改、整理設(shè)計(jì)報(bào)告，進(jìn)行考核

9、五、主要參考資料1 換熱器手冊(cè)；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(jì)相關(guān)的教材、期刊、文章等。目 錄課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 -I第一部分 換熱器的熱設(shè)計(jì) -1第一節(jié) 換熱器熱設(shè)計(jì)的基本步驟 -1第二節(jié) 換熱器熱流量的計(jì)算 -2第三節(jié) 對(duì)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(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) -6第六節(jié) 熱流體（蒸汽）測(cè)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(yàn)-10第九節(jié) 有效換熱面積及換熱器長(zhǎng)度的計(jì)算-11第十節(jié) 換熱器內(nèi)流體流動(dòng)阻力的校驗(yàn)-12第十一節(jié) 換熱器熱設(shè)計(jì)

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(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)-15第三節(jié) 熱流體（蒸汽）測(cè)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(yàn)-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(jì)LMTD法所謂換熱器的熱設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì)一臺(tái)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(duì)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(jìn)行換

11、熱器熱計(jì)算的方法。第一節(jié)換熱器熱設(shè)計(jì)的基本步驟本節(jié)要求 簡(jiǎn)要寫出LMTD法進(jìn)行熱設(shè)計(jì)的基本思路；本次設(shè)計(jì)的基本任務(wù)。主要計(jì)算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源第二節(jié)換熱器熱流量的計(jì)算本節(jié)要求 列出物性參數(shù)表格，進(jìn)行插值計(jì)算；計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。主要計(jì)算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源第三節(jié)對(duì)數(shù)平均溫壓本節(jié)要求 列出選用數(shù)據(jù)表格；對(duì)數(shù)平均溫壓修正曲線，標(biāo)明所查得的修正系數(shù)值。主要計(jì)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(jìn)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(jiǎn)圖。主要計(jì)

12、算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源主要計(jì)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(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式，進(jìn)行適當(dāng)修正；標(biāo)明計(jì)算所需“特征值”；列出所查物性參數(shù)的表格。主要計(jì)算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源主要計(jì)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(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式，進(jìn)行適當(dāng)修正；標(biāo)明計(jì)算所需“特征值”；列出所查物性參數(shù)的表格。主要計(jì)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(duì)應(yīng)面積的傳熱系數(shù)。主要計(jì)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(yàn)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(jì)算。主要計(jì)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(zhǎng)度的計(jì)算本節(jié)要求 按設(shè)計(jì)任務(wù)書基本要求，合理確定管長(zhǎng)及換熱器筒體長(zhǎng)度；畫出示意性簡(jiǎn)圖。主要計(jì)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(dòng)阻力的校核本節(jié)要求 冷流體側(cè)的流動(dòng)阻力損失計(jì)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(biāo)明所查數(shù)據(jù)的位置。主要計(jì)算結(jié)果、引用數(shù)據(jù)來源第十一節(jié)換熱器熱設(shè)計(jì)小結(jié)本節(jié)要求 畫出所設(shè)計(jì)換熱器的示意圖，標(biāo)示各部分尺寸，并進(jìn)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(duì)已設(shè)計(jì)的換熱器，在非設(shè)計(jì)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(jìn)行換熱器熱計(jì)算的方法，并對(duì)已有換熱器性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。第一節(jié)換熱器熱校核的基本步驟本節(jié)要求 簡(jiǎn)要寫出-NTU法進(jìn)行熱設(shè)計(jì)的基本思路；本次校核的基本任務(wù)。主要計(jì)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(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式，進(jìn)行適當(dāng)修正；標(biāo)明計(jì)算所需“特征值”。主要計(jì)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(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式，進(jìn)行適當(dāng)修正；標(biāo)明計(jì)算所需的“特征值”。主要計(jì)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(jì)算傳熱系數(shù)；指明所對(duì)應(yīng)面積的傳熱系數(shù)。主要計(jì)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(jì)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(jì)算。主要計(jì)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(yàn)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(jì)算。主要計(jì)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(jì)工況與本次校核工況主要參數(shù)對(duì)照表；結(jié)合任務(wù)書的基本要求，對(duì)所設(shè)計(jì)的換熱器進(jìn)行性能評(píng)價(jià)。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(fēng)機(jī) 北京：中國(guó)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(jì)已經(jīng)結(jié)束了，說實(shí)在的真是很麻煩，由剛開始的自信滿滿到慢慢的一遍