论文开题报告(强化传热)
传热强化综合实验报告
传热强化综合实验报告实验目的：本次实验旨在通过传热强化实验，探究不同条件下的传热性能，并比较不同强化措施对传热增强的效果。
实验原理：传热强化是通过改变传热体的流动状态、增加表面粗糙度或改变传热介质等手段，从而提高传热效果的一种方法。
而传热方式中的对流传热是我们关注的重点。
对流传热强化可通过增加传热流体的流速、使用导热油等传热介质、在传热表面加上某些结构等方式实现。
在本实验中，我们将通过改变流速和加入强化结构的实验装置，探究传热强化的效果。
实验步骤：1. 准备实验装置，包括传热体、传热介质供给装置、流量控制装置等。
2. 将传热体放入实验装置，并连接传热介质供给装置和流量控制装置。
3. 设置实验参数，如不同流速、不同强化结构等。
4. 打开传热介质供给装置和流量控制装置，使传热介质通过传热体，并保持一定的流速。
5. 在实验过程中记录传热介质的进出口温度差值、传热体表面温度等数据，并定期记录时间和实验参数。
6. 完成一组实验后，停止实验装置的运行，并将实验数据进行整理和记录。
实验结果：根据实验数据整理，我们得到了如下结果：（具体数据和结果展示要根据实际实验情况进行描述）1. 由实验数据观察，当流速增大时，传热效果会相应增强。
进出口温度差值和传热体表面温度差值随着流速的增加呈现正相关关系。
2. 同时，通过加入强化结构也能明显提高传热效果。
在加入强化结构后，进出口温度差值和传热体表面温度差值均较未加入强化结构时有所增加。
3. 不同的强化结构对传热性能的影响也有所差异。
我们对比了几种不同结构的传热体进行了实验，发现某种特定的结构能够在相同流速下实现更好的传热效果。
讨论与分析：通过本次实验，我们得出了流速和加入强化结构对传热性能的影响。
高流速和合适的强化结构都能提高传热效果，但不同的强化结构可能有不同的效果，因此在实际应用中需要根据具体条件选择适合的强化结构。
结论：通过传热强化综合实验，我们验证了流速和加入强化结构对传热性能的影响。
强化传热技术(研究生用)
导热及其强化 电子产品散热：导热（+电绝缘）。导热胶粘剂，特别适合
于不规则形状界面。
一、导热及其强化
小结
1）减少导热热阻：使用导热系数较高的材料作 为导热介质。如纯银、纯铜、纯铝等。 2）减少接触热阻：.a. 提高接触表面光洁度或 增加物体间的接触压力，以增加接触面积；b.在 接触面之间充填导热系数较高的气体（如氦气）； c.在接触表面上用电化学方法添加软金属涂层或 加软金属垫片。 3）导热胶粘剂的应用。
二、辐射换热及其强化
固体微粒对辐射换热强化的程度，与微粒在 气流中的载荷比（＝微粒质量流量与气体质 量流量之比）、微粒尺寸及其传热特性、气 流运动状况以及流道几何形状等因素有关。
二、辐射换热及其强化
2.光谱选择性辐射表面：某些光谱选择性辐射 表面能够比较完全地吸收来自高温物体短波长 的辐射能，同时在自身较低温度下（因而辐射 波长较大）保持不高的发射率，所以可获得较 大的净辐射能。
传热的三种方式 传热的三种方式
1. 导热：物体各部分之间不发生相对位移时， 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运 动而产生的热量传递称为导热（或热传导）。 2. 对流：由于流体的宏观运动，使流体各部分 之间发生相对位移、冷热流体相互掺混，从而 引起的热量传递称为对流。 3.热辐射：物体通过电磁波来传递能量的方式称 为辐射。物体会因各种原因发出辐射能，其中 因热的原因而发出辐射能的现象称为热辐射。
二、辐射换热及其强化
3利用热辐射特性减少能量损失：多孔体应用。
炉膛中的烟气在加热工件后，温度仍然较高，为了减少能耗，应设法降 低排烟温度。 可用多层丝网叠合组成的多孔体把工件和燃烧器都包围起来。由于丝网 所包围的体积远小于炉膛体积，因此增加了火焰对工件的直接辐射；而 多孔体吸收火焰辐射能后温度较高，也将向工件发射较多的辐射能并反 射火焰的辐射能，工件区域的温度提高更快，工件受热更为均匀。而流 过多孔体后的烟气温度将比原来没有多孔体时明显降低。 加装多孔体后，可以减少高温燃气对炉壁的辐射和对流换热，降低壁面 温度，减少炉膛壁面散热损失。实验表明，单是一层不锈钢丝网即可使 壁面对流换热系数降低25-50%，辐射换热降低20％左右。
不同制冷工质在水平单管管外的冷凝传热强化研究的开题报告
不同制冷工质在水平单管管外的冷凝传热强化研究的开题
报告
标题：不同制冷工质在水平单管管外的冷凝传热强化研究
背景：
制冷技术在现代节能、环保、低碳经济的背景下变得越来越重要，制冷工质是制冷系统不可或缺的组成部分。
在冷凝传热过程中，不同工质之间存在一定的差异，比
如传热系数、传热能力等等。
传统的冷凝传热方式无法满足现代高效、低能耗的需求，因此需要研究不同制冷工质在水平单管管外的冷凝传热强化，为制冷系统的优化设计
提供支持。
研究内容：
本研究拟采用实验方法，选取常用的制冷工质（如R134a、R22、R600a）作为
研究对象，在水平单管管外进行冷凝传热实验研究。
在实验过程中，将控制不同参数（如进出口温度、压力、流量等），并采用先进的实验设备（如高精度传感器、高速
相机等）进行数据采集和处理，以得到每种工质的传热系数和传热强度等关键参数，
并对其进行比较分析。
研究意义：
通过对不同制冷工质在水平单管管外的冷凝传热强化研究，可以深入了解工质之间的差异性，为制冷系统的优化设计提供科学依据；同时也可以为制冷行业的发展提
供新的思路和方法。
预期成果：
通过本研究，可以获得不同制冷工质在水平单管管外的冷凝传热强化效应，为制冷系统的优化设计提供新的指导思路；同时还可以提高制冷工程师对冷凝传热问题的
认识和理解，为该领域的研究和发展做出更大的贡献。
【2017年整理】传热学论文_参考书《强化对流传热》
对流传热优化——场协同提纲：1）强化传热技术的重要性环境问题→节约能源→强化传热技术2）强化对流传热的途径①提高雷诺数：增加流速，减小通道直径等②提高普朗特数：增加流体比热容或黏性③在速度温度梯度一定时减小夹角，使积分I增大3）场协同的概念对流传热中速度场与热流场的相互配合能使无因次流动当量热源强度提高，从而强化换热4）场协同理论在换热器中的应用将场协同理论应用于换热器，从换热器中换热介质温度场相互配合的整体来考虑，在工程应用方面有重要意义。
一、强化传热技术的重要性进入21世纪的人类正面临能源与环境两大挑战。
我国有13亿多人口，是世界上最大的发展中国家，同时，我国的能源资源短缺，人均能源资源就更加不足，优质能源严重匮乏（我国的人均煤炭可采储量为世界人均水平的54%，人均石油剩余可采储量仅为世界人均水平的8%）。
因此，在未来的经济发展过程中，节能将一直作为我国国民经济可持续发展的基本国策，节能和提高能源使用效率将显得尤为重要。
在能源的利用过程中，80%以上的能源都需要通过传热过程和通过换热器来实现。
可见，发展并采用高效节能的传热强化技术对节能具有十分重要的意义。
因此，从节能的角度考虑，需要在理论指导下研发高效节能的强化传热技术，对生活中最常见的对流传热来说，就是要研发同功耗条件下换热显著强化的新型强化换热理论技术。
12 二、强化对流传热的途径一般来说，要实现强化换热有三方面途径：①提高雷诺数，例如增加流速，缩小通道孔径等，就能使换热增强，这是大家所熟知的；②提高普朗特数，改变流动介质的物理性质，例如增加流体的比热容或黏性，将导致普朗特数的增大，这也是已经清楚的规律；③增加无因次积分值。
无因次积分的物理意义就是在x 处热边界层厚度截面内的无因次热源强度的总和。
可以想象，热源强度越大，换热强度就越高。
这个积分的数值一般与流动、物性因素等有关，也就是说，它是Re 、Pr 的函数，即由于积分的复杂性，我们很难写出积分I 的分析表达式。
强化传热及换热器及传热效率论文
传热部分论文强化传热1强化传热的目的不同的工艺对强化换热的具体要求也不相同,归纳起来,应用强化传热技术可以实现下述目的。
⑴减小设计传热面积,以减小换热器的体积和质量。
⑵提高现有换热器的换热能力。
⑶使换热器能在较低温差下工作。
⑷减小换热器的阻力,以减少换热器的动力消耗。
2强化传热技术的种类提高传热系数的传热技术可分为有功强化传热技术和无功强化传热技术两类。
有功强化传热技术需要应用外部能量来达到强化传热的目的;无功强化传热技术则无需应用外部能量。
3强化传热技术比较有效并有发展前景的强化传热技术主要有:处理表面法、粗糙表面法、扩展表面法、流体旋转法及静电场法等。
每种强化传热技术都有其局限性和适用范围。
4国内应用情况我国强化换热技术的研究起步较晚。
在处理表面技术上,大连理工大学采用磁控溅射离子镀铬的方法处理铜管,使传热系数提高40 %以上。
华南理工大学进行过粗糙表面法试验,得到了优化的几何尺寸。
其中西安交通大学、哈尔滨科技大学、华南理工大学、重庆大学等都有侧重研究,有些成果已工业化。
换热器技术改造哈尔滨气化厂23#工段洗洗的原工艺是:粗煤气———径流洗涤器———液滴分离器———第一换热器技改后的工艺流程为:粗煤气———径流流涤器———液滴分离器———旋风分离器———高效过滤器———第一换热器由于粗煤气中含有焦油,酚水,粉尘在通过么流洗涤器和液滴分离器时并不能把杂质完全洗掉,所以进入第一换热器导致堵。
通过技改,利用离心力和具有强吸附能力的特制高温纤维作为滤料,使粗煤气中的杂质沉降下来,得到截留。
防止第一换热器堵,提高效率,从而达到保护催化剂的作用。
提高传热效率板式换热器是间壁传热式换热器，冷热流体通过换热器板片传热，流体与板片直接接触，传热方式为热传导和对流传热。
提高板式换热器传热效率的关键是提高传热系数和对数平均温差。
1 提高换热器传热系数只有同时提高板片冷热两侧的表面传热系数，减小污垢层热阻，选用热导率高的板片，减小板片的厚度，才能有效提高换热器的传热系数。
管带式散热器振动强化传热研究的开题报告
管带式散热器振动强化传热研究的开题报告一、研究背景随着能源的快速消耗和环境污染的严重程度日益加剧，节能减排已成为全球关注的重要议题，其中包括能耗高的工业领域。
对于一些高温、高压、高速等工况下的换热器，提高传热效率已经成为了研究的热点和难点。
管带式散热器作为一种新型的传热器，其具有结构紧凑、传热效率高等优点，受到了广泛的关注。
二、研究意义管带式散热器在工业生产和生活中的应用十分广泛，包括空调、汽车发动机冷却器、液压机油冷却器等等。
而传热效率和传热稳定性是影响其实际应用效果的关键因素。
本研究旨在通过振动强化管带式散热器中的传热过程，提高传热效率和稳定性，优化散热器结构，达到节能减排的目的。
三、研究内容本研究主要内容包括以下几个方面：1、建立管带式散热器传热数学模型，分析传热规律和影响因素。
2、设计振动装置，对散热管道进行振动实验，并通过测量获得传热数据。
3、对实验数据进行处理和分析，验证振动对传热性能的影响效果。
4、优化振动参数，改进管带式散热器结构，提高传热效率和稳定性。
四、预期成果本研究计划通过以上研究内容，达到以下预期成果：1、确定管带式散热器传热规律和影响因素，理论上解释振动强化传热的机理。
2、获得振动强化条件下的传热数据，分析其与传统传热的差异和优势。
3、优化振动参数和散热器结构，制定散热器振动强化传热的操作指南。
4、提高管带式散热器的传热效率，降低能耗，达到节能减排的目的。
五、研究方法本研究采用理论模拟、实验验证和数据分析相结合的方法，具体操作步骤如下：1、建立传热数学模型，分析传热规律和影响因素。
2、设计振动装置，并对散热器管道进行振动实验，通过测量获得传热数据。
3、对实验数据进行处理和分析，分析振动对传热性能的影响效果。
4、进行优化振动参数和散热器结构的实验，制定振动强化传热的操作指南。
5、总结和归纳实验数据和操作指南，得出研究结论，撰写论文。
六、研究计划本研究计划分为以下三个阶段：1、研究准备阶段：阅读相关文献，学习相关理论知识，准备实验和模拟所需器材和材料，制定实验方案和理论模拟方案。
蒸发冷却强化电站用板式空冷器传热的研究的开题报告
蒸发冷却强化电站用板式空冷器传热的研究的开题报告第一部分：研究背景随着经济的发展和人口的增加，人们对能源的需求也越来越高。
其中，煤炭作为重要的能源资源，其在电力生产中的地位不可替代。
但是，在煤炭的燃烧过程中，会产生大量的烟气，其中含有大量的热能，如果不加以利用，将会造成资源浪费和环境污染。
因此，煤电厂必须采取有效的措施来提高热能利用效率和减少环境污染。
空冷器是目前电站中广泛采用的一种热交换器。
它通过与环境空气直接接触，将热量传递到空气中，实现对热量的散布和降温。
空冷器具有结构简单、维护方便等优点，但是在给排水系统的减少、降低水耗的要求下，传统的强制循环水冷系统已经越来越难以适应电站散热的需要，因此，空冷器在电站发电冷却中的应用日益受到关注，并成为各国能源工程领域研究的热点问题。
第二部分：研究意义板式空冷器是一种新型的空冷器，其具有优秀的传热性能、运行稳定、控制方便等诸多优点。
板式空冷器传热的过程很大程度上取决于板片外表面与空气之间的热对流，所以对板式空冷器的结构和传热特性的研究具有十分重要的现实意义。
本研究的主要目的是探究板式空冷器传热机理，进一步优化空气侧结构，提高其传热性能，促进其在电站发电冷却中的应用，减少环境污染，提高资源利用效率，具有重要的理论意义和实际价值。
第三部分：研究内容1.板式空冷器的基本结构和工作原理介绍；2.理论模型的建立，为探究板式空冷器的传热机理提供理论基础；3.利用实验室设备对板式空冷器进行室内实验，得到板式空冷器的传热性能和温度场分布等基本特性数据；4.通过对实验数据的分析和处理，找到板式空冷器的优化方案，并对优化后的板式空冷器进行验证实验；5.最终对优化后的板式空冷器的传热性能进行分析比较，得出板式空冷器的优化结构和传热机理，为其在电站发电冷却中的应用提供理论依据。
第四部分：研究方法本研究主要采用实验和理论相结合的方法，通过实验室室内试验和理论分析来探究板式空冷器传热机理和优化结构。
EHD强化对流传热及其动力学研究的开题报告
EHD强化对流传热及其动力学研究的开题报告题目：EHD强化对流传热及其动力学研究背景：随着工业技术的不断进步和人民生活水平的不断提高，对能源的消耗和利用也越来越多样化和高效化。
而传热技术作为能量转移的重要方式，在各行各业中都是不可或缺的。
因此，如何提高传热效率，降低传热损失成为当今科学研究所面临的重要问题。
提高传热效率的方法有很多种，其中 EHD (Electrohydrodynamics) 强化对流传热技术是一种十分重要的方法。
EHD 技术采用电场作用于流体上，使流体发生电荷极化，从而改变流体运动的特征，提高传热效率。
前期研究：目前，EHD 强化对流传热技术的研究已经有了一定的进展，广泛应用于各个领域。
例如，EHD 技术可以用于空气净化和离子吸附；电场辅助沸腾传热、火焰传播控制等。
研究内容：本课题将着重探讨 EHD 强化对流传热技术的物理机制及动力学特征。
具体研究内容包括：1. EHD 技术的基本原理及其对流传热机制。
2. EHD 技术在不同工况下的传热性能及其影响因素。
3. EHD 强化对流传热的数值模拟方法及其精度分析。
4. EHD 技术的应用前景及其发展趋势。
研究方法：本课题将采用实验和数值模拟相结合的方法，来深入探究 EHD 强化对流传热技术的机理和动力学特征。
实验部分将利用风洞和冷热源实验平台，采用测温仪、热流计等仪器，测量 EHD 强化对流传热的传热性能及其关键参数，确定 EHD 强化对流传热的优化条件。
数值模拟部分将采用计算流体力学 (CFD) 方法，建立基于 EHD 强化对流传热的数值模型，深入研究传热机理和动力学特征，优化传热效率。
预期成果：本研究的主要预期成果包括：1. 深入了解 EHD 强化对流传热技术的物理机制及其动力学特征。
2. 建立 EHD 强化对流传热的实验测试系统，实验测量出其传热性能及关键参数，确定最优化条件。
3. 建立基于 EHD 强化对流传热的数值模型，模拟出其传热机理和特征。
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本课题研究内容及方法
计划实施步骤：
1、确定物理模型，并生成高精度的网格模型 2、基于物理模型，建立数学模型即控制方程 （连续性方程、动量方程、能量方程）的建 立，根据不同区域特点给定边界条件，并进 行离散化生成代数方程 3、用Fortron语言编写速度场、温度场程序，并 在不同条件下进行计算 4、对数值结果进行处理、分析，得出结论。
实现换热 器的高效 紧凑就显 得尤其重 要
翅片管换 热器是在 实际使用 中应用最 广泛的换 热器
课题背景
大量的研究表明，强化传热必然伴随着流动 阻力的增加，同时当流体横掠圆管的时候会 在圆管后面形成一个分离涡区域。所以在增 强肋侧传热能力的同时消耗较少的空气流动 的功率一直是能源动力领域的国际前沿和挑 战性研究内容，而减少尾部回流区及强化圆 管尾部翅片表面传热就成了主要的技术难点。
Wang C C等人 对不同翅片间距 、不同管外径、 不同横向管间距 、不同管排数以 及不同翅片厚度 等49种开缝翅片 进行了较为全面 的试验研究
典型 成果
李红智等利用粒子图像测速和红外 成像技术对4排叉排圆弧型和X型开 缝翅片的流动和传热特性进行了可 视化研究。在试验的Reynolds数范 围内，得到了阻力和换热特性曲线 以及能反映流动和传热细节的流场 和温度场，为数值模拟和翅片结构 优化提供了可靠的实验依据。
王成刚等人利用Fluent软件 对四种四排管圆弧型开缝翅 片的传热性能和阻力特性进 行了模拟，在速度变化较大 范围内，得到了传热和阻力 特性曲线，在不同速度情况 下比较了不同宽度圆弧形开 缝翅片的综合换热性能。
研究不足之处
如上所述和已查到的文献来看对 间断环面圆弧型开缝翅片的研究从 传统的角度出发，通过比较宏观的 实验结果得出翅片阻力和换热性能 的优劣，但由于间断环面圆弧型开 缝翅片的结构复杂性，迄今对其局 部特性研究不是很充分，而且其传 热机理尚不是很清楚。
途径三
破坏并使边界层重新发展，改善二 次流强度，如开缝型翅片、锯齿型 翅片、穿孔翅片和百叶窗翅片等
Yun L Y和Lee K S等人研究了开 缝高度、开缝宽 度、开缝角度以 及开缝位置等设 计参数对翅片阻 力和换热性能的 影响,分析了影 响翅片阻力和换 热性能的因素。
姜国栋对间断环面开缝翅 片进行了萘升华比拟试验， 研究了3中不同板间距结 构情况下的传热与阻力特 性，并与相同条件下的圆 管光板翅片进行了对比。
本课题的目的和意义
研究目的：探索新型间断环面圆弧型开缝翅片 的 流动传热性能，重点在尾涡区和二次流方面
研究意义：获得新型间断环面圆弧型开缝强化 传热翅片流动与传热特性的基础数据，为翅片 的优化设计提供依据。
本课题准备解决的问题
翅片单元物理模型
周期性 对称性
本课题准备解决的问题
主要内容：
基于选定的物理模型，通 过生成精度较高的网格模 型，基于流体动力学、传 热学和热力学的基本理 论，利用Fortran语言进行 速度场和温度场程序编制 和调试，分析新型翅片的 流体流动特性和传热特 性，以及尾涡区、二次流 的特性，对主要参数的优 化提供依据。
主要程序及研究方法
确定物理模型及计算区域 网格模型生成
控制方程建立
给定边界条件
用无限插值法生成初始网格
在计算区域内进行离散化
用泊松方程调整网格， 生成正交性好精度较高的网格
完成数学模型及离散化
完成网格模型
编程进行速度和压力的偶合计算
结果处理分析
预期取得的成果
本课题基于前述研究工作基础上，研究间断 环面圆弧形开缝翅片强化传热的机理，分析 不同弧形对于流动、传热和阻力特性的影响 并分析其尾涡区和二次流的影响。采用数值 模拟的方法进一步优化该种翅片的传热能， 为翅片管换热器的设计与优化提供可靠的数 据。
硕士研究生论文开题报告
间断环面圆弧型开缝换 热器翅片空气侧特性的 数值研究
专业：流体机械及工程
报告内容
研究背景及意义 国内外研究进展及成果 本课题目的和意义
本课题的内容与目标
研究步骤与方法
时间安排
课题背景
能源危机加剧 换热器要求提高 开发新型翅 并列关系三 并列关了当前 世界性的 课题
国内外研究进展
对翅片管换热 器的研究主集 中在传热、流 动及防止结垢 方面。目的在 于强化传热的 同时避免过大 的流动阻力而 开发新型的、 更高效的传热 表面。
途径一
减小管翅式传热器的传热管的管径 尺寸、减小换热管管排的横向间距 和纵向间距等结构尺寸
途径二
改变翅片的形状，以改变流体流动 的湍流强度而不断改善流体的流动 方向等，如波纹翅片
时间安排
主要完成内容
查阅文献，收集资料，确定 研究方案，列出论文提纲 准备论文开题及答辩
划分网格，建立网格模型 完成数学模型，进行数值 计算与结果分析 论文初稿 论文修改、定稿，准备答辩
时间安排
2014.8～2014.10
2014.10～2014.11
2014.12～2015.2 2015.3～2015.8 2015.9～2015.12 2016.1～2016.5
主要参考文献
[1] Wang C C，Lee W S，Sheu W J. A comparative study of compact enhanced fin-and-tube heat exchangers. International. Journal of Heat and Mass Transfer,2001,44:3565-3573 [2] Du Y J ,Wang C C. An experimental study of the airside performance of the superslit finand-tube heat exchangers. International Journal of Heat and Mass Transfer ,2000,43:4475-4482 [3] Wang C C,Tao W H,Chang C J.An investigation of the airside performance of the slit finand-tube heat exchanger. International Journal of Refrigeration ,1999,22:595-603 [4] Yun J Y,Lee K S. Investigation of heat transfer characteristics on various kins of fin-andtube heat exchangers with interrupted surfaces. International Journal of Heat and Mass transfer ,1999,42:2375-2385 [5] 李红智，罗毓珊，王海军，等.圆弧型与X型开缝翅片空气侧流动与传热特性可视化试 验[J] ，化工学报，2008,59（8）：1936-1941. [6] 熊 伟，罗毓珊，王海军，等.二种开缝翅片特性的试验及数值模拟比较研究[J] ， 化工学报，2009,37（1）：11-14 [7] 姜国栋.间断环面槽肋片官束的传热和流动阻力[J] ，化工学报，2000,21（5） [8] 陶文铨编著. 数值传热学（第二版）[M], 西安：西安交通大学出版社，2001. [9] 吴峰，王秋旺，罗来勤.空气横掠波纹管束流动与传热特性的数值模拟 [J].工程热 物理学报.2003.24(91):109-111 [10] 曹泷 叉排圆管非对称间断环面槽换热器翅片传热特性的数值研究. 兰州：兰州交 通大学.硕士学位论文 [11] Balatka, K;Mochizuki,S;Mursata,A;Kobayashi,M Invetigation of flow behavior and heat transfer in tube and slit-fin heat exchangers [J].Flow Visualization and Image Processing 2000 7(2)89-101
本课题的目的和意义
换热器是一种常见的热能传递设备之一， 是提供不 同温度下发生热接触的两种或多种流体之间，或固 体表面与流体之间，或固体粒子与流体之间进行热 能交换过程的装置。 换热器也是出色的热交换载体，被广泛用于加工、 动力、运输、空调、制冷、低温、热量回收、替代 燃料和制造领域中。
如何改进和优化管翅片式换热器的性能，开发更紧 凑传热效率更高的换热器是本课题进行研究的目的 和意义所在。