圆筒形蒸汽过热炉的区域计算法

本文叙述了用区域法计算圆筒形蒸汽过热炉的数学模型。在区域法中,系统被分为表面区和气体区,其数目与计算结果的精度要求和计算时间有关。通过解每一区的能量平衡可得温度分布。本文给出了在圆筒炉中任意两区间的直接交换面积公式。这些式子可适用于任何大小的共轴气体区、柱面、炉底环形区。本文提供了一个关于圆筒炉的设计方法,计及管内对流传热与压力降,采用区域法计算炉子温度分布,从而预言了蒸汽、烟气、管表面、耐火墙的温度分布。     

圆筒炉辐射室传热的Monte-Carlo解法

本文对圆筒炉辐射室中的辐射传热及对流传热过程进行了分析,分别用柱坐标下的积分方程及微分方程加以描述,建立了一个比较严格的数学模型。然后用Monte-Carlo法及差分法对上述的积分—微分方程组求解,得出辐射室的有效热负荷Q,炉膛内烟气的温度分布及烟气离辐射室时的温度。考虑到现有的圆筒炉中,对流室常装在辐射室顶部,本文同时考虑了遮蔽段的计算。对某炼油厂原油常压圆筒炉,利用上述模型编成程序,在PDP-11/45机上进行计算,并与现场实测数据进行比较。相对误差为:辐射室的有效热负荷Q为5％,辐射室出口烟气温度为8％左右。     

用数论方法计算圆筒炉的直接交换面积

本文采用数论方法对圆筒炉的直接交换面积进行了计算,并与采用高斯积分法和蒙特卡罗积分法的计算结果进行了比较,结果表明用数论方法比用高斯方法可以缩短计算时间,并能任意控制精度。     

二次样条函数插值法在管式加热炉计算中的应用

本文采用二次样条函数插值法读取Lobo-Evans图解法中所使用的计算气体黑度和烟气带走热量图,并编制了圆筒炉、立式炉的设计核算程序。计算结果表明该法可代替图解法手算,方法简便,只需较少内存,可提高计算速度和精度。     

电厂锅炉热力计算与火用分析应用软件

采用结构化程序设计方法，建立了锅炉热力计算与火用分析通用软件．本应用软件可对锅炉及各受热面进行热力计算、热平衡计算及火用损失分析；可对锅炉变工况、变煤种情况进行分析计算；还可进行各受热面合理布置与改造的设计计算．目的是了解和减少锅炉的热损失及火用损失，寻求最佳运行工况，提高能量利用率．通过对典型煤粉炉的多工况计算考核，表明软件具有较强的实用性和可靠性     

加热炉中遮蔽管的计算

本文提出了遮蔽段的新的计算方法,并编制了圆筒炉的设计程序。计算结果表明这种计算方法较为合理。     

SKS炼铅氧气底吹炉的(火用)分析

为揭示SKS氧气底吹炉内、外部不可逆损失的机理,采用(火用)平衡分析法建立SKS氧气底吹炉的(火用)分析模型,对SKS氧气底吹炉的能量、(火用)损失分布状况以及(火用)效率进行计算和分析,并对热、(火用)平衡2种分析方法进行比较.研究结果表明:当没有烟气回收装置和余热利用设备时,SKS底吹炉的(火用)效率仅为25.28%,排烟(火用)损失、输出产品的物理(火用)和内部化学反应等不可逆(火用)损失达74.72%,炉子的节能潜力很大;总(火用)流量为 1.527 275 2×1011 J/h,远远大于总热流量6.399 425 0×1010 J/h,说明(火用)平衡分析比热平衡分析更能反映SKS氧气底吹炉的物质流和能量流的本质,应推广采用(火用)效率来评价类似有色冶金炉窑的运行状况.     

一种工业用微球硅胶比表面积和孔径分布的测定

采用氮吸附容量法测定了一种工业用微球硅胶的吸附等温线。分别以圆筒孔等效模型和平行板等效模型采用自编计算程序经微机运算、手工计算验证的方法对样品吸附等温线进行数学拟合,表明圆筒孔等效模型与实际情况较为吻合,说明该催化剂中孔结构多以圆筒状存在。     

多层材料组成储罐类结构温度场简化分析

为研究不同材料组成的多层储罐类结构温度场分布,基于该类结构的几何特征和温度场分布特点,将结构简化为球壳部分、圆筒部分和平板部分的组合,进而给出了简化分析模型。从热传导方程和能量守恒原理出发,应用温度边界条件的转换,得出温度等效边界条件。在研究单层材料温度场的基础上,应用递推方法和层间边界条件的连续性,给出了多层不同材料组成的球壳部分、圆筒部分和平板部分的温度场分布的理论简化解。以某典型工程为例,通过该方法与ABAQUS软件数值模拟结果的比较,验证了其计算精度。     

大直径圆筒土压力平面分布的计算方法研究

大直径圆筒码头现在实际工程中广泛运用,然而对于它的土压力的平面分布的研究不多。工程中多采用简化为平面的方法,本文从两个相邻圆筒之间的土体微分单元的平衡进行分析研究,推导出计算大圆筒土压力平面分布的一组新公式。     

汽鼓锅炉汽温调节动态特性的工程计算方法和模拟

本文研究了用旋轉火嘴調节过热汽温的动态特性的工程計算方法和模拟方法,以便在鍋炉按装运行之前就能根据鍋炉的設計資料对鍋炉的动态特性作出初步的估計,为設計調节系統提供依据。通过对象动态特性的理論分析,还可以确定个別因素(如:受热面的布置、管径、工质流速等)对整个对象动态特性的影响,从而在設計鍋炉时就有意識地考虑和选择这些因素,使对象具有較好的調节性能。 [符号說明——見本文最后附录]     

火焰炉段法预示计算数学模型

用段法(亦称区域法)对火焰炉内的温度和热流分布进行了颓示计算。在预示计算的过程中,用文献[8]所提的局部再分法计算直接交换面积。经在东北工学院冶金炉教研室实验炉的验证表明,文献[8]给出的计算直接交换面积的诱导公式及其电算程序是可靠的,本文提出的火焰炉段法预示计算数学模型是合理的。     

冲击内压作用下厚壁圆筒弹性动力分析

采用动态线性与非线性有限元分析软件对厚壁圆筒进行弹性动力分析,得到了厚壁圆筒在冲击内压作用下圆筒壁特别是内壁处的应力、位移、速度随时间的变化规律,求解结果和解析解吻合,说明力学模型的建立是可行的,计算结果是可信的,为厚壁圆筒在冲击内压作用下弹性阶段的设计计算提供了依据,并为厚壁圆筒在爆轰载荷的作用下弹塑性分析计算打下了基础。     

圆筒炉炉管反向膨胀风险评价与处理

加热炉炉管向上膨胀是加热炉的一大安全隐患,本文对圆筒炉炉管反向膨胀的现象从原因分析、风险评价和应对性措施等方面进行了认真的分析和恰当的处理,在不停炉的状态下消除了隐患,保证了安全生产。     

基于局部-整体有限元法的薄壁筒焊接变形计算

焊接变形会对焊接件的应用造成很大影响,进行结构件焊接变形的高精度和高效率预测具有重要的工程意义。该文针对大型薄壁圆筒件,应用局部-整体映射法对其环焊缝的焊接过程进行了有限元分析,得到了3种不同焊接顺序下的筒体变形结果。计算结果表明:相比于环缝一段焊和环缝两段焊,对环缝分成四段焊接情况下圆筒变形量最小,其数值相比于环缝一段焊减少约17%。将局部-整体法计算结果与热弹塑性法和实验方法所得结果进行了对比,三者吻合较好,但局部-整体法的计算用时仅为热弹塑性法的约1/6。     

煤粉炉水冷壁结渣故障特征提取

以电站锅炉为对象,研究提取合适的炉内结渣故障特征参数。建立了考虑结渣的膜式水冷壁温度场的计算模型。计算结果表明背火侧鳍端温度受炉内结渣影响显著,并有较好的温度特性曲线,而受其他因素影响较小。因此,提出了以背火侧鳍端温度作为诊断炉内结渣严重程度的故障特征量。文中介绍了所建模型及其与试验数据的比较结果,分析了各个因素对鳍端温度的影响,为解决炉内结渣的诊断提供了一个良好的新途径。     

火焰炉热交换模型—区域法的改进

本文针对区域法(或称“段法”)在建立火焰炉热交换数学模型的实际计算中存在计算层次太多、占计算机内存太大的缺点,提出了“炉段假想面”区域法。用该法对一座逆流燃油加热炉及一座顺逆流燃油加热炉进行了预示计算。在预示计算中,应用Dunkle提出的几何平均射线行程计算辐射直接交换面积。非线性的区域能量方程组的求解采用Broyden方法。计算结果表明“炉段假想面”区域法比传统的区域法具有计算简单、收敛速度快、占计算机内存少等优点,而且计算精度较高。     

钛镍合金固体火箭发动机一维非稳态导热及热应力研究

以固体发动机地面试车启动工况为背景,将其简化为等厚壁圆筒,研究一维非稳态工作条件下圆筒热应力计算。首先,将钛镍合金火箭发动机启动时温度随时间变化作为边界条件,利用ABAQUS软件分析等厚圆筒非稳态导热,得到瞬态温度场,并对比解析法结果得到瞬态温度场有限元和解析法的计算方法;其次,用MATLAB编程实现等厚壁圆筒的热应力的计算。优化了固体发动机减维热应力计算方法,为概念设计和参数敏感性分析提供方法支持。     

厚壁圆筒的应力强度因子求解

采用ANSYS模拟了裂纹尖端附近的应力应变场,对均匀内压下内表面含有轴向裂纹的厚壁圆筒结构进行了断裂应力强度因子分析,计算了不同内外径比、不同裂纹长度下的形状系数,计算结果与保角映射法计算结果非常接近,并用最小二乘法将其拟合为二次曲线.     

厚壁圆筒中多条裂纹的热应力强度因子

含有多条裂纹的承受内压的厚壁圆筒，当其温度发生不均匀变化将会产生热应力，从而使总的应力场发生变化，裂纹尖端的应力强度因子也将发生变化，裂纹尖端总的有效应力强度因子可以通过叠加分别由内压和温度应力引起的应力强度因子而得到，对一个大范围的厚壁圆筒几何参数裂纹配置情况，用有限元单元法计算了由稳态温度应力引起的应力强度因子，并讨论了圆筒和裂纹的几何参数对应力强度的因子的影响。