反应釜作为化学反应的容器，广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品等领域，硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程。适合各种不同的反应条件，可供各种物料在高温高压下进行化学反应。目前现有的反应釜仍然存在着导热效率不够高、反应受热不均匀和温度控制不温度等问题，在本项目中通过借鉴仿生结构，分别优化设计反应釜的整体外形、双层夹套、换热翅片和搅拌结构，改善反应釜的性能，对实际制造加工有指导意义。

对现有的仿生结构以及反应釜结构进行调研，建立几种比较成熟的模型，通过Ansys等工程软件对模型进行温度场、流场的分析，对比仿真结果，得出最优的设计方案。本项目分四个方向同步进行，每个方向的目标如下：

（1）外形方向：探究壁面厚度和仿生外形的最佳组合方式，研究仿生外形对釜体散热效果的影响。

（2）夹套方向：探究仿生导热骨架参数和填充相变材料种类的最佳的仿生组合方式，研究仿生骨架复合相变材料对釜体散热效果的影响。

（3）翅片方向：探究形貌参数、高度、分布密度、材质的最佳的仿生组合方式，研究釜内流体反应热对釜内温度场的影响。

（4）搅拌器方向：探究搅拌及传热综合效果最佳的仿生搅拌器组合方式和仿生桨叶数量。

在参考了现有反应釜结构的基础上，通过SOLIDWORKS完成反应釜相对应部分的简化模型的建模。通过Ansys仿真分析，对建立的模型进行传热和流体流动的性能评价，通过以上的分析给出的结果表明，添加了仿生结构或元素的反应釜整体外形、双层夹套、换热翅片和搅拌结构对反应釜的传热效率有很大的提升。在此仿真的结果上对现有的模型进行进一步的优化升级，对之前的模型中还存在不足的地方进行改进后，得到了有实际意义的反应釜结构和相对应的工作条件及使用方式。