1. 研究目的与意义（文献综述）

北极对于世界上的各大国来说都有着特殊的地位和意义。在全球油气资源日趋匮乏的今天，被称为“第二个中东”的北极价值日渐凸显。北极地区的自然资源极为丰富，除了有富饶的渔业的丰富的水力、风力、森林等可再生自然资源外，还有不可再生的石油、天然气、铜、钴、镍、铅、锌、金、银、金刚石和稀有元素等矿产资源。据美国地址勘探局公布的一份最新评估报告称，北极地区拥有原油储量900亿桶，天然气储藏超过47万亿立方米。北极拥有全球13%的未探明石油储量，同时拥有全球30%未开发的天然气储量和9%的世界煤炭资源。

与丰富的自然资源相比，更加诱人的则是400年来人们梦想中的“北方黄金航道”的开辟。据一些科学家预计，随着全球气候变暖加速冰山融化，10年后，从大西洋穿越北冰洋到达太平洋的航行时间将会缩短近1个月。届时，从亚洲到欧洲，将比走巴拿马运河缩短上万公里行程。这意味着哪一个国家控制了北极，不仅控制了战略要道，也控制了新的世界经济走廊。

2009年夏天，德国白鲸航运公司进行了穿越东北航道冰层较少水域的航行。今年8月25日，俄罗斯一艘11万吨级的油轮装载7万吨原油在破冰船导引下顺利穿越东北航道，预计于9月上旬抵达终点中国宁波港。有评论说，这次“破冰之旅”揭开了北极航道商业化航行的序幕。不过，该航线目前仍有障碍未能解决，其中最大的难题是北极圈地区的夏季周期只持续两个月左右。

2. 研究的基本内容与方案

本次论文的基本内容为海水冰晶两相流在海水管路中的摩阻特性研究，研究对象为极地船海水管路中的冰浆流动。包括极地船海水管路三维模型设计，并基于cfd方法，在不同流速、含冰率和管路直径的条件下，对海水冰晶两相流在海水管路中的摩阻特性进行研究。

首先，查阅相关资料，了解课题的背景及研究意义，对国内外现阶段发展现状有一份较详细的了解。对北冰洋航行环境条件与海冰力学特性，进行细致的学习，为进一步研究奠定基础。

其次，根据所选题目，找到与极地船制冷管路的相关资料，进行极地船海水管路三维模型设计，并根据该船管路的长度、管径、材料、所处环境等数据，进行下一步的工作，并撰写专题小论文。

3. 研究计划与安排

第1—3 周： 英文翻译，完成开题报告和文献综述；

第4—5 周：极地船海水管路三维模型设计；

第6—10 周：基于cfd方法，在不同流速、含冰率和管路直径的条件下，对海水冰晶两相流在海水管路中的摩阻特性进行研究；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] y.s. chen, y. wang, j.h. zhang, x.f. yuan, j.tian, z.f. tang, h.h. zhu, y. fu, n.x. wang. convective heat transfercharacteristics in the turbulent region of molten salt in concentric tube. applied thermalengineering 98 (2016) 213–219.

[2]d.r. kaushal, kimihiko sato, takeshi toyota, katsuyafunatsu, yuji tomita. effect of particle size distribution on pressure drop andconcentration profile in pipeline flow of highly concentrated slurry. internationaljournal of multiphase flow 31 (2005) 809–823.

[3]hamed sa#64257;khani, smith eiamsa-ard. pareto basedmulti-objective optimization of turbulent heat transfer #64258;ow in helicallycorrugated tubes. applied thermal engineering 95 (2016) 275–280.