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辐射管是加热炉不可或缺的组成部分,其工作原理是燃料与空气的混合气体在密封的辐射管内燃烧,以热对流、热传导和热辐射的方式对热量进行搬移,最后将热量传递给被加热的组件。但是由于其工作环境为850-1080℃,CO、N2等气体都会对管壁起到腐蚀破坏的作用。所以对辐射管的优化势在必行,同时由于辐射管造价较高,而且制造、实验的周期长,所以可以设计一专用分析软件对其进行数值模拟分析。 本文以某型号W型辐射管为研究对象,基于ANSYS、Fluent、VB等软件对W型辐射管快速设计分析系统进行了开发。 首先,介绍了W型辐射管的研究现状,指出现阶段研究中存在的问题,并针对问题提出优化的途径。同时,针对ANSYS、Fluent二次开发现状和近几年的辐射管研究做了概要。 其次,介绍了需要掌握的理论知识和相关软件。理论知识包括有限元理论、流体理论、热学理论基础及甲烷燃烧等。相关软件包括:FLUENT15.0、VB6.0、ANSYS15.0、CAXA、Pspad。由于本系统的开发涉及多个学科的知识,所以知识的储备情况对接下来的程序开发至关重要。 最后,介绍了本系统的具体设计思路,对各个模块程序的编写和用户界面的开发做了详细的描述。针对辐射管的工况对程序功能进行细化和开发,以方便用户操作对操作界面进行了优化。本系统通过VB设计了可视化的设计平台,利用APDL语言驱动ANSYS完成建模、划分网格、热学分析、结果输出,利用TUI语言驱动FLUENT软件完成文件读入、甲烷燃烧的模拟仿真、分析结果的输出。