极地东北航线运输船舶海水系统冰晶生长仿真分析毕业论文
2021-03-14 09:03
摘 要
2）. 翻译英文文献（不少于5000汉字、2万英文印刷符），须附外文原文，要求译文要忠实于原文，表达清楚。
3）. 极地船海水系统冰晶生长的数学物理模型建立。
4）. 使用有限差分法求解方程，并将结果数据导入到软件tecplot里面画出相场和温度场图。
5）. 分析过冷度的变化对相场和温度场产生的影响
6）. 撰写毕业设计论文（极地船海水系统冰晶生长的数学物理模型建立、使用有限差分法求解方程，并将结果数据导入到软件tecplot里面画出相场和温度场图、分析过冷度的变化对相场和温度场产生的影响、翻译英文专业文献等；共计不少于20000字）。技术文件概念准确、计算准确、语句通顺、内容完整，计量单位及表达正确。
（三） 完成任务的时间节点：
第1—3 周： 英文翻译，完成开题报告和文献综述。
第4—6 周：极地船海水系统冰晶生长的数学物理模型建立。
第7—10 周：使用有限差分法求解方程，并将结果数据导入到软件tecplot里面画出相场和温度场图；分析过冷度的变化对相场和温度场产生的影响。
第11—12周：撰写毕业设计论文
第 13 周： 论文初稿交指导教师审阅，修改定稿，装订成册
第 14 周： 论文交评阅教师审阅
第 15 周： 论文整理并答辩。
（四） 必读参考文献：
1）. 李概.海冰热力学系统解的稳定性及其最优化控制[D].大连:大连理工大学,2009.
2）. 朱传芳. 海水制冰机制冰过程传热特性研究[D].华南理工大学,2010.
3）. 王庆元，李清泉，王兰宁. 侧边界融化对北极海冰影响的数值模拟[J]. 极地研究，2013，25（1）:84-89.
4）. 陈梅英，陈永雪，王文成，陈锦权. 冷冻浓缩过程冰晶生长的相场法模拟[J]. 福建农林大学学报(自然科学版)， 2010,548-551
5）. 浦吕春. Al-Cu 二元单相合金枝晶生长相场法模拟[D]. 昆明理工大学, 2014..
6）.刘钦政等. 全球冰-海洋耦合模式的海冰模拟[J].地质前缘,2000,(7):29~32.
7）. 李岚,马欢,司风琪,祝康平. 椭圆管内层流结冰的数值研究[J]. 低温物理学报,2015,03:200-206.
8）. 邓娟，柯长青，雷瑞波，孙波. 2009年春夏季北极海冰运动及其变化监测[J]. 极地研究，2013，25（1）:96-104.
9）. 杨戈尔. 低温冷冻过程中胞内冰晶生长机制与应用研究[D].上海交通大学,2011.
10）. Qasim M, Baig K, Kvamme B, et al. Mix Hydrate formation by CH4-CO2 exchange using Phase Field Theory with implicit Thermodynamics[J]. International Journal of energy and environment, 2012, 6: 479-487.
11） . Chen J, Schusteritsch G, Pickard C J, et al. 2D ice from first principles: structures and phase transitions[J]. arXiv preprint arXiv:1508.03743, 2015.
指导教师签名： 
2016 年 12 月 22 日
系主任签名： 
2016 年 12 月 25 日
院长签名（章）： 
2016 年 12 月 25 日
本科生毕业设计（论文）开题报告
学生姓名： 李相如
导师姓名、职称： 徐立、副教授
所属学院： 能动学院
专业班级： 轮机1302
设计（论文）题目： 极地东北航线运输船舶海水系统冰晶生长仿真分析
2017 年 3 月 20 日
开题报告填写要求
1．开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写。
2．开题报告内容填写后，应及时打印提交指导教师审阅。
3．“设计的目的及意义”至少800汉字（外语至少500字），“基本内容和技术方案”至少400汉字（外语至少200字）。进度安排应尽可能详细。
4．指导教师意见：学生的调研是否充分？基本内容和技术方案是否已明确？是否已经具备开始设计（论文）的条件？能否达到预期的目标？是否同意进入设计（论文）阶段？
撰写内容要求（可加页）： 1．目的及意义（含国内外的研究现状分析） 受气候变化影响,中国利用北极航线开展商业通航指日可待,北极航线对于中国的价值和意义有待在"一带一路"战略下解读。北极航线相比传统航线具有经济成本优势以及担当能源通道、带动产业发展和促进北极区域合作等战略价值;与此同时中国利用北极航线仍面临理论和实践上的挑战。纵观"一带一路"战略布局,北极航线的意义在于其可以成为丝绸之路经济带的海上通道、21世纪海上丝绸之路的拓展航线以及中国对外经贸网络重要组成部分。而北极航线与其他航线相比其海况更为复杂，其中最严峻的问题就是海冰对于船舶的种种影响。因而，研究极东地区东北航线海冰对于运输船舶的影响是极为重要的。 船舶在极地低温海冰区运行时，会有大量细 小冰晶顺水流进入海水冷却系统中，而海水冷却管道内冰晶所占比重（即含冰率）的多少会直接 影响管壁换热程度和管道堵塞，适当的海水-冰晶混合能加强换热效果，但是冰晶含量相对较多时会造成管道堵塞。为使极地运输船海水冷却系统在北极冰区高效稳定运行，避免发生大量堆积冰造成海水冷却管路堵塞和换热效率低下，甚至出现极地船动力系统瘫痪而失控的现象，合理控制含冰率的大小对极地运输船冷却系统换热大小和船舶动力装置的正常运行有极其重要的作用。 冰晶对于极地船舶的影响主要在两个方面： 1)冰晶对极地船海水冷却系统的换热的影响 2)冰级船海水管路冰塞 对于前者，目前，国际上针对船舶换热器管道换热的研究大都涉及船舶海水冷却管壳式换热器结垢换热性能分析及热交换器的最佳传热等，国内有学者结合理论与实验方法，以管内冰晶和水溶液两相中含冰率大小为变化参数，研究冰晶在管道内流动阻力及换热效果，研究的对象是普通水溶液与冰晶。通过FLUENT数值模拟和相场模拟的方式来进行观察分析。对于后者，一般也采用FLUENT软件进行数值模拟。 这次笔者的任务是关于极地东北航线运输船舶海水系统冰晶生长仿真分析，住院时探讨过冷的变化对于相场和温度场的影响，也将会运用到FLUENT数值模拟、相场模拟等方法，运用tecplot软件画图，建立关于冰晶生长的数学物理模型，经过一系列的数学演算、推导。在这次论文撰写过程中，笔者能更深入的了解极地船舶的发展现状，冰晶生长的过程，同时可更深入地培养笔者对工程制图软件和office办公软件的应用熟练程度，对文献的查阅和理解能力以及在设计过程中各方面的协调能力。 2．研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施
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