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课程代码：09188170 课程名称：化工设计学分：4 周学时：6面向对象：本科生预修课程要求：化工原理、化工热力学、化学反应工程、工程制图、化工设备基础、化工仪表及自动化、无机化学、有机化学一、课程介绍（100-150字）（一）中文简介：本课程通过面向设计项目的实践教学过程，学习化学工程的现代设计方法与工具，了解化工设计的工作程序、内容、设计文档编制方法，实践经历设计一个化工厂的全过程，并初步掌握化工专业计算机仿真设计工具软件，以及基本的化工仿真设计方法，培养综合运用专业基础理论解决具体工程问题的能力。
（二）英文简介Through a practical study process of project-oriented, the students will learn modern methods and tools of chemical engineering design, understand the working procedure, contents and documentation, practically experience the whole process of designing a chemical plant by simulation, get familiar of the computer software and basic skills for chemical engineering simulation design, and receive an integrated training on the ability to solve engineering problems by application of the principles and theories they have learnt.二、教学目标(一)学习目标1、对化工设计阶段的划分，各设计阶段的工作内容和设计文档有一个总体的了解；2、能够在设计工作中自主地综合运用化学、热力学、单元操作、化学工艺学、化学反应工程、化工机械与设备、化工仪表与自动控制等专业基础知识；3、初步掌握一种通用和四种化工专业CAD工具软件，以及基本的化工CAD方法；4、学会团队工作方法；5、完成模拟项目的设计。
换热器单元仿真培训操作说明书欧倍尔北京欧倍尔软件开发有限公司2012年11月地址：北京海淀区清河强佑新城甲一号楼14层1431室邮编：100085II-目录一、工艺流程简介 (1)1、工作原理........................................................................................................................................12、流程说明........................................................................................................................................1二、工艺卡片. (1)1、设备列表........................................................................................................................................12、现场阀门........................................................................................................................................23、仪表列表........................................................................................................................................24、工艺参数........................................................................................................................................3三、复杂控制说明......................................................................................................................................3四、控制规程. (4)1、正常开车 (4)（1）开车前准备.........................................................................................................................4（2）启动冷物流进料泵.............................................................................................................4（3）冷物流进料.........................................................................................................................4（4）启动热物流入口泵.............................................................................................................4（5）热物流进料.........................................................................................................................42、正常运行. (4)（1）正常工况操作参数.............................................................................................................4（2）备用泵的切换.....................................................................................................................53、正常停车. (5)（1）停热物流进料泵.................................................................................................................5（2）停热物流进料.....................................................................................................................5（3）停冷物流进料泵.................................................................................................................5（4）停冷物流进料 (5)地址：北京海淀区清河强佑新城甲一号楼14层1431室邮编：100085III-（5）E101管程、壳程泄液.........................................................................................................54、事故处理. (6)（1）FV101阀卡...........................................................................................................................6（2）P101A 泵坏...........................................................................................................................6（3）P102A 泵坏...........................................................................................................................6（4）TV102A 阀卡.........................................................................................................................6（5）TV102B 阀卡.........................................................................................................................7（6）换热器管堵.........................................................................................................................7（7）换热器结垢严重.. (7)五、PID图....................................................................................................................................................8六、仿真画面. (8)地址：北京海淀区清河强佑新城甲一号楼14层1431室邮编：1000851-一、工艺流程简介1、工作原理传热，即热交换和热传递，是自然界和工业过程中一种最普遍的热传递过程。
热仿真使用的方法1. 热仿真简介热仿真是一种通过计算机模拟和分析热传导、传热、温度分布等热学问题的方法。
它可以帮助工程师和设计师在产品设计和工艺优化中预测和改进热性能，提高产品的可靠性和效率。
2. 热仿真的应用领域热仿真广泛应用于各个工程领域，包括电子器件、汽车工业、航空航天、建筑设计等。
以下是一些常见的应用领域：2.1 电子器件在电子器件设计中，热仿真可以帮助优化散热系统以确保器件在正常工作温度范围内运行。
通过模拟器件的温度分布，可以确定是否需要增加散热片或风扇来降低温度。
2.2 汽车工业在汽车工业中，热仿真可以用于设计发动机冷却系统、制动系统和空调系统等。
通过模拟流体流动和传热过程，可以预测不同工况下的温度分布和传热效率，从而优化系统设计。
2.3 航空航天在航空航天领域，热仿真可以用于设计飞机发动机的冷却系统、隔热材料和热防护结构。
通过模拟高温环境下的热传导和辐射过程，可以评估材料的性能并改进设计。
2.4 建筑设计在建筑设计中，热仿真可以用于评估建筑物的能源效率和室内舒适性。
通过模拟建筑物的热传导、太阳辐射和空气流动，可以优化保温材料、窗户设计和通风系统等。
3. 热仿真方法热仿真方法包括数值方法和实验方法两种主要方式。
下面将详细介绍这两种方法及其常见的应用。
3.1 数值方法数值方法是基于数学模型和计算机算法进行热仿真分析的一种方法。
常见的数值方法包括有限元法（Finite Element Method, FEM）、有限差分法（Finite Difference Method, FDM）和边界元法（Boundary Element Method, BEM）等。
3.1.1 有限元法（FEM）有限元法是一种将连续物体离散化为有限个单元进行计算的方法。
它将物体划分为小的几何单元，并在每个单元内建立方程来描述热传导过程。
通过求解这些方程，可以得到整个系统的温度分布和传热性能。
有限元法适用于复杂几何形状和边界条件的问题，如电子器件散热、建筑物热传导等。
换热器单元仿真实验报告-回复环境与变量设置：在进行换热器单元仿真实验之前，我们首先需要确定实验的环境与变量设置。
换热器单元的实验需要在特定的条件下进行，以确保实验结果的准确性和可重复性。
因此，在进行实验之前，我们需要考虑以下环境和变量设置。
1. 实验环境：实验需要在恒定的温度和压力条件下进行。
为了达到这样的条件，我们可以使用一个恒温槽和一个压力控制系统来控制实验室的环境。
2. 输入和输出变量：换热器单元的实验中，我们需要控制和测量的输入和输出变量包括：- 热流量：这是换热器单元中传递的热能的量度，可以通过测量热源和热沟之间的温度差来计算。
- 温度差：换热器单元中热源和热沟之间的温度差是决定热传递效率的重要因素之一。
- 流量：热源和热沟之间的流体流动速率也会影响热传递效率。
3. 实验器材：在进行换热器单元实验时，我们需要准备以下器材：- 恒温槽：用于控制实验环境的温度。
- 压力控制系统：用于控制实验环境的压力。
- 热源和热沟：用于传递热能的介质。
- 流量计：用于测量热源和热沟之间的流体流量。
- 温度计：用于测量热源和热沟的温度。
实验步骤：一、实验的准备工作：1. 将恒温槽填充至所需的温度，并确保温度稳定。
2. 设置压力控制系统，将压力调节至所需的压力，并确保压力稳定。
3. 预热热源和热沟的介质，确保它们达到所需的工作温度。
二、测量和控制输入变量：1. 使用流量计测量热源和热沟之间的流体流量，并记录下来。
2. 使用温度计测量热源和热沟的温度，并计算温度差。
三、实验操作：1. 将热源和热沟的介质分别通过换热器单元。
2. 测量热源和热沟之间的温度差和流体流量，并记录下来。
3. 观察热源和热沟之间的热传递效果。
四、数据分析：1. 根据测量结果计算热流量。
2. 分析热源和热沟之间的温度差和流体流量之间的关系，以及热流量和热传递效果之间的关系。
3. 针对不同的实验条件进行比较和讨论。
五、结论和讨论：1. 根据实验结果，得出换热器单元在不同条件下的热传递效果。
换热器单元仿真实验报告-回复换热器是一种常见的装置，用于进行热量传递，广泛应用于工业生产和日常生活中。
为了更好地理解和优化换热器的性能，进行仿真实验成为一种常见的研究方法。
本文将围绕换热器单元仿真实验展开讨论，从实验设计到结果分析逐步进行说明，希望读者能够对该实验有个全面的了解。
实验设计换热器单元仿真实验的目的是模拟和研究换热器在实际工作条件下的性能表现。
在进行实验前，我们需要对实验进行详细的设计和计划。
主要包括以下几个方面：1. 实验目标：明确实验目的，确定所要探究的问题，例如换热器的传热效率与参数之间的关系。
2. 实验装置：选择适当的软件或者数学模型来模拟换热器的工作过程。
常见的仿真软件包括ANSYS Fluent、COMSOL Multiphysics等。
3. 实验参数：确定实验的输入和输出参数，包括流体的流速、温度、换热面积等。
这些参数将对换热器的性能进行评估和优化。
4. 实验条件：建立合适的实验条件，包括边界条件、材料特性等。
这些条件将与实际状况相匹配，以更好地模拟换热器的工作环境。
实验过程进行实验前，我们需要准备所需的数据和软件环境。
接下来，根据实验设计，按照以下步骤进行实验：1. 建立几何模型：使用仿真软件建立换热器的几何模型。
可以根据实际情况导入CAD文件，或者手动绘制模型。
确保模型的准确性和完整性。
2. 制定网格：根据所建立的几何模型，生成适当的网格。
网格的划分对后续的计算和结果准确性有重要影响，应注意保持网格的均匀性和精细性。
3. 设置边界条件：根据实验设定的边界条件，设置相应的边界条件。
这些条件包括流体的进出口温度、压力以及换热表面的温度。
4. 进行数值计算：根据设定的流体流动和传热模型，进行数值计算。
采用适当的数值方法和算法，求解流体的流速、温度分布以及表面的热通量。
5. 获取结果：计算完成后，从仿真软件中获取结果。
常见的结果包括换热系数、传热率以及温度分布等，这些结果将作为实验的评估指标。
