取暖器熱場分析技術(shù)的研究與應(yīng)用.pdf

1、取暖器的設(shè)計涉及結(jié)構(gòu)、空氣動力學(xué)、傳熱學(xué)的理論，因企業(yè)設(shè)計技術(shù)水平和成本的限制，很少有企業(yè)會詳細(xì)的計算各種參數(shù)對取暖器性能的影響，大多是依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計。在完成設(shè)計工作后，需要生產(chǎn)物理樣機(jī)來測試產(chǎn)品的性能，然后根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)去指導(dǎo)設(shè)計更改。由于對取暖器內(nèi)部熱場分布及其原因不清楚，這種對產(chǎn)品進(jìn)行的改進(jìn)具有一定的主觀性和盲目性。因此，實(shí)驗(yàn)的過程需要反復(fù)幾遍，才能得到合格的產(chǎn)品，增加了產(chǎn)品研發(fā)周期和成本。
　　 利用計算流體動力學(xué)理論，

2、結(jié)合傳熱學(xué)基本原理，可以準(zhǔn)確地模擬產(chǎn)品的熱場分布情況，但由于這種分析對理論要求較高，一般工程師很難完成，這就出現(xiàn)了先進(jìn)技術(shù)無法在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)揮作用的現(xiàn)象。針對這種情況，本文以取暖器為研究對象，以Solidworks Flow Simulation為分析工具，研究取暖器的熱場分析技術(shù)，尋找影響取暖器溫度分布的因素，并提出產(chǎn)品改進(jìn)方案。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　 (1)建立取暖器熱場分析的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)，分析取暖器內(nèi)部熱

3、量傳遞的方式，構(gòu)建每種傳熱模式的解析計算方法。針對解析算法的難點(diǎn)，研究數(shù)值計算方法在取暖器傳熱過程的應(yīng)用。
　　 (2)研究對流式取暖器的熱場分析方法。分析在熱場分析中需要考慮的關(guān)鍵的參數(shù)，找出當(dāng)前產(chǎn)品存在的問題，發(fā)掘問題產(chǎn)生的原因。
　　 (3)研究輻射式取暖器的熱場分析方法。以市面上常見的反射式取暖器為例，研究反射罩參數(shù)的變化對取暖器熱場的影響。
　　 (4)研究油汀取暖器熱場分析技術(shù)。油汀取暖器工作時同時發(fā)

4、生空氣和導(dǎo)熱油兩種流體的自然對流運(yùn)動，研究兩種流動的形式及其影響因素，為油汀取暖器產(chǎn)品優(yōu)化提供參考。
　　 (5)為了降低取暖器熱場分析的難度，提高分析效率，研究了Flow Simulation二次開發(fā)技術(shù)，在三種取暖器熱場分析技術(shù)的基礎(chǔ)上，建立專門應(yīng)用于取暖器的熱場分析平臺。
　　 (6)根據(jù)對流式取暖器熱場分析結(jié)果，針對其存在的問題，利用取暖器熱場分析平臺，對取暖器進(jìn)行改進(jìn)分析，驗(yàn)證分析平臺的可靠性，同時提高取暖器的

5、安全性能和取暖效率。
　　 本文對三種主要類型的取暖器進(jìn)行研究，為產(chǎn)品熱場分析提供一種可靠的方法，有利于取暖器行業(yè)研發(fā)水平的提高。在總結(jié)取暖器熱場分析方法的基礎(chǔ)上，研究了基于Flow Simulation的取暖器熱場分析平臺的開發(fā)方法，從而使熱場分析的流程簡化，以降低分析難度，減少出錯，提高分析效率，也為企業(yè)定制自己產(chǎn)品的研發(fā)模式提供一種思路。本文提出的取暖器改進(jìn)方法，對取暖器的設(shè)計開發(fā)具有普遍的指導(dǎo)意義，有助于企業(yè)研發(fā)從經(jīng)驗(yàn)設(shè)