点亮创新之火--新型换热器研究
引言：新型高效换热器的开发和制造技术一直以来是能源利用领域研究的热点，它直接关系到矿山、石油、化工、冶金、电力、热力等工程行业的能源利用率。目前，针对这些工程领域，板翅式换热器使用量较大，其流体通道内常以水（以可以用油）作为传热介质，通过基板与外界的空气实现导热和对流换热。但存在缺点有:设备大小受限制、管道小、易堵塞、液相侧阻力大、制造工艺较复杂、维修难等，造成设备成本和运行维护成本都比较高。现随着工程规模的不断扩大，传统的换热器更无法满足工业需求，因此，市场亟需一种新型换热器来提高生产效率。我们团队发现了这一问题，并结合自身所学，查阅参考文献，通过实验研究，开发出了这一满足目前市场需求的新型换热器。
一、创意产生阶段： 暑期在家，有了更多的实践机会，因此也就产生了更多的灵感。改进现有换热器的想法来自于小组成员暑期在实习公司所积累的经验，换热器生产制造公司的商业订单以非标准件居多，由于客户对换热的要求不尽相同，传统工艺与设计难以满足客户极限工况下的需求，亟需一种新型换热设备来解决这个需求。在指导老师的指导及公司风洞实验平台支撑下，我们通过多次试验验证、理论模拟、选型对比、实验件检测使用等，最终设计定型出一种新型高效换热设备。本作品应用了传热学基本理论，利用了热流体向冷流体自发地传递热量的规律，创新性地将专业知识与工程实践巧妙地结合起来，对传统换热器的结构进行了改进创新，生产加工工艺进行改良，使其在工程应用中具有优良的传热效果，较高的换热效率，同时显著减少了能源消耗过程中的浪费。本作品不仅在产品生产制造工艺上提出了新的要求，并且满足了客户对换热器的特定需求。
二、设计研发阶段： 在设计研发、确定改进方案阶段，我们小组成员明确分工、精诚合作，从浩如烟海的文献典籍中查阅资料、检索信息，第一天我们搜集整理了换热器国内外的研究现状和发展趋势等，确定了市场急需一种新型高效换热器的广阔应用前景；第二天我们协商讨论了我们对这种新型换热器的研究内容和改进方向、预计会遇到并需要解决的技术难题，如如何改进内外部结构和配件、如何改进制作工艺以提升换热效率等，其间大家踊跃参与、积极讨论分别给出了自己的观点和意见；后面，我们就需要查阅课本、相关领域论文、已有研究成果等来进行理论支撑、设计计算、可行性分析以及确定技术路线、实验方案等。
图一：小组成员在实验室分析比较各型换热器的优缺点，并研究优点结合方案
图二：多流道矩形翅片扁管图
图三：换热器内部结构爆炸图
三、项目研究时遇到的问题： 在进行项目研究时我们也遇到了很多问题，例如： 1、板翅式换热器的应用领域太广，很难通过调整某一参数，使其符合所有工业领域的应用需求。 解决方案：首要查询较重要领域中板翅式换热器存在的问题，比较其是否有共性，有共性则列为重点解决问题，否则归为次重点分类解决。以此确定加矩形翅片增加换热面积、加板筋增强换热器结构强度、扁管增强换热效果的方案。 2、设计图纸绘制困难，缺少实际设计经验，各项参数不易获取。 解决方案：尽可能多的在网上搜集板翅式换热器的资料、图片、设计标准。多向老师提问，明确一些换热器设计的注意事项以及基准参数。团队中张科华去到过换热器生产制造公司实习，有一定的换热器设计经验，我们多在一起设计方案。 虽然遇到了很多问题，但都在指导老师指导和小组同学们的努力下一一解决了，这极大的锻炼了我们解决问题的能力。
四、实践心得： 1、市场需求就是创新的动力，针对换热器而言，不同的工业领域对其有不同的需求，如何改进现有换热器，使之更加符合市场需求、工业需要，是我们工程技术人员所要解决的问题。同时，改进创新，也是我们工程技术人员必备能力之一。 2、此次的团队合作，培养了我们的团队意识，锻炼了我们的实践能力，也增强了我们的科研信心。我们从中体会到了科研的乐趣，培养了科研所需的查阅资料、动手实践的能力。
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