超臨界壓力下庚烷的湍流換熱數(shù)值研究的開題報告摘要：在超臨界壓力條件下，庚烷的物理特性會發(fā)生顯著變化，湍流換熱的機(jī)制也會有所改變。本文旨在對庚烷在超臨界壓力下的湍流換熱數(shù)值進(jìn)行研究，了解其物理特性及湍流換熱機(jī)制變化的情況。本文采用計算流體力學(xué)方法，利用ANSYSFluent軟件建立了庚烷在超臨界壓力下的三維模型，并進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)模擬和湍流模擬。結(jié)果表明，庚烷在超臨界壓力條件下的湍流換熱數(shù)值與常規(guī)壓力下存在較大差異，可以通過調(diào)整流體的入口溫度和速度，來實(shí)現(xiàn)湍流換熱效率的優(yōu)化。關(guān)鍵詞：超臨界壓力；庚烷；計算流體力學(xué)；湍流換熱；ANSYSFluent第一章緒論1.1研究背景和意義在石化、航空航天等眾多領(lǐng)域中，超臨界流體的物理特性與其它相比具有很大差異，因此受到較為廣泛的關(guān)注。同時，湍流換熱是流體力學(xué)研究中的一個重要方面，其在化工、環(huán)保等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。因此，研究超臨界壓力下流體的湍流換熱機(jī)制，對于深入了解超臨界流體物理特性，提高湍流換熱效率具有重要意義。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀近年來，國內(nèi)外學(xué)者對超臨界流體的物理性質(zhì)和換熱等特性進(jìn)行了大量研究。在理論方面，進(jìn)一步探討了在不同溫度和壓力條件下的超臨界流體的物理特性及其對流動和換熱的影響；在實(shí)驗(yàn)方面，采用方法對超臨界流體的物理性質(zhì)進(jìn)行了研究，并且研究涉及范圍不斷擴(kuò)大，從單一物質(zhì)到多種混合物均有研究。本文將在前人的研究成果基礎(chǔ)上，對庚烷在超臨界壓力下的湍流換熱機(jī)制進(jìn)行研究。第二章理論基礎(chǔ)2.1超臨界流體的物理特性超臨界流體是指當(dāng)壓力和溫度均高于其臨界值時，物質(zhì)顯示出物理和化學(xué)性質(zhì)的重大變化。具體來說，超臨界流體的密度、比熱容、擴(kuò)散系數(shù)、粘度等物理特性都會發(fā)生變化。2.2湍流換熱的理論湍流換熱是流體力學(xué)研究中一個重要的領(lǐng)域，它涉及到流體的運(yùn)動、傳熱和傳質(zhì)等多個方面。在湍流換熱過程中，傳熱系數(shù)和液體的Reynolds數(shù)、湍流強(qiáng)度和壁面狀態(tài)等因素密切相關(guān)。第三章研究方法本文采用ANSYSFluent軟件，建立庚烷在超臨界壓力下的三維模型，并進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)模擬和湍流模擬。在模擬過程中，每一個物理參數(shù)都被精確地表示在數(shù)學(xué)上，包括湍流場、溫度場和壓力場等。第四章結(jié)果分析通過數(shù)值模擬，得到了庚烷在超臨界壓力下的湍流換熱數(shù)值。結(jié)果表明，庚烷在超臨界壓力條件下的湍流換熱數(shù)值與常規(guī)壓力下存在較大差異，可以通過調(diào)整流體的入口溫度和速度，來實(shí)現(xiàn)湍流換熱效率的優(yōu)化。第五章結(jié)論與展望通過本文的研究，可以進(jìn)一步了解超臨界流體的物理特性及其對湍流換熱的影響。同時，本文提出了一些有針對性的措施，可以針對庚烷在超臨界壓力下的換熱問題進(jìn)行優(yōu)化處理。未來，可以進(jìn)一步研究多種超臨界流體的湍流換熱機(jī)制，并開展實(shí)驗(yàn)研究，以獲得更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。參考文獻(xiàn)：[1]KokalSL,KnutsonBL,BrygerRA.Heattransfertofluidinsupercriticalstate[J].HeatTransferEngineering,1986(2):66-76.[2]GuoLY,LiYL,XiaY,etal.Analysisofthermal-hydraulicbehaviorsofsupercriticalcarbondioxide[J].JournalofNuclearScienceandTechnology,2015,52(4):428-437.[3]馬文華,張德濤,紀(jì)偉.超臨界流體湍流傳熱特性數(shù)值研究[J].材料