换热器管子-管板液压胀接的有限元模拟

采用ANSYS/CAE软件,对锅炉、换热器管子-管板的液压胀接过程进行了模拟.管子与管板孔之间采用面-面接触元以模拟相互之间的间隙及管子产生塑性变形并贴紧管板孔后对管板的作用.通过本文的模拟分析,可获得胀接时接头处的弹-塑性应力状态及卸除胀接压力后管子与管板之间的残余接触压力.值得注意的是此接触压力沿管板厚度方向分布是不均匀的;在管孔槽处会出现较高的数值;在管板内侧处,管子的过渡区会出现较大的残余拉应力.     

换热器液压胀接接头残余接触压力

采用非线性有限元法模拟液压胀接过程,考虑了管子与管板材料、几何尺寸和胀接压力对接头残余接触压力的影响,以正交试验安排计算方案,将所得的数据回归得到了接头残余接触压力估算式,同时给出了液压胀接贴胀压力的计算方法。认为管子与管板材料的匹配关系和胀接压力对接头残余接触压力影响最大,其次是管子与管板孔之间的间隙和管子壁厚、管板厚度影响最小。     

换热器管子与管板胀接工艺分析

通过对胀管各种工艺的原理及特点分析,着重对胀接工艺的性能进行了比较,为实际生产中选择合理的胀管工艺提供参考。     

钛管换热器液压胀接技术的研究

钛管换热器在石化工业已得到广泛应用,在钛管换热器制造过程中,钛换热管具有较高的屈强比,塑性差,易脆裂,使得钛管与碳钢管板胀接相容性有一定限制,是制造过程中的一个难点。而液压胀接技术是一种对换热管内壁均匀施加压力的柔性胀接技术,可以有效解决这一难题。本研究通过理论计算,获得液压胀接压力范围,通过胀接工艺试验,确定生产过程中的胀接压力,保证胀接质量可靠和稳定。钛管换热器液压胀接工艺成功应用于生产制造,对生产实践具有重要的指导意义。     

厚管板液压胀接残余应力的研究

针对一实际厚管板的开裂问题,应用有限元分析方法,模拟了管板的液压胀接过程,计算了管子与管板接触面上的残余接触压力以及管孔周围的残余环向应力。结果发现,液压胀接后,在管子与管板接触面上的残余接触压力的分布是不均匀的,存在两个有较大残余接触压力的"密封环"。沿管板厚度,管孔周围的胀接残余环向拉应力可达数10 MPa,该应力很可能会触发裂纹形核并促使裂纹沿管板厚度方向发生穿透性扩展。     

换热器液压胀接技术的应用

本文通过一种新型联接管板和换热管胀接技术中液袋式液压胀管的结构、工作原理及使用要求概述,并与传统的机械胀管分析比较,粗略介绍了几种其它的胀接方法及其局限性,指出液袋式液压胀管优点,表明液袋式液压胀管是一种结构更加合理、应用更加广泛的胀接技术。对今后的设备制造中管板和换热管胀接具有重要的指导作用。     

胀接通用工艺介绍

本文对胀接通用工艺做简单介绍,供在换热器中换热管与管板的胀接中参考。     

换热器管板胀接接头高温下拉脱实验研究

考虑换热器管板胀接接头和高温拉伸实验机结构,设计了试件和实验方案,对液压胀接接头在高温条件下的拉脱力变化规律进行了实验研究.当温度在100℃内,拉脱力随温度升高显著增大、受胀管率影响较大;当温度在100℃～300℃时,拉脱力随温度升高略有降低,胀管率影响逐步变小.实验结果可为换热器管板胀接接头设计和拉脱力计算提供理论依据.     

大变形多通管挤压胀形介质的研究

在分析用挤压胀形工艺把无缝管坯一次成形为大变形多通管的可行性的基础上，讨论了各种胀形介质对工艺过程的影响，指出最适合地获取超长支管的胀形介质是流体，给出了坯料计算公式，通过试验研究，获得了长径比达３．６的多通管。     

大变形多通管挤压胀形介质的研究

在分析用挤压胀形工艺把无缝管坯一次成形为大变形多通管的可行性的基础上，讨论了各种胀形介质对工艺过程的影响，指出最适合于获取超长支管的胀形介质是流体，给出了坯料计算公式．通过试验研究，获得了长径比达３．６的多通管     

关于地基压力扩散角θ的取值方法的探讨

对地基压力扩散角θ的取值从理论上进行了探讨,提出了当“Es1/Es2<3”时地基压力扩散角θ的合理取值方法.分析并验证了当“Es1/Es2<3”时利用规范和简化公式验算地基软弱下卧层这一方法的合理性和可行性.     

在各向异性介质中电势的多极矩展开

给出在线性各向异性介质中电势的多极矩展开,及其特点和应用实例。     

软土地基静力压桩的挤土效应及其防治

分析了软土地基中静压桩的挤土效应机理,依据圆孔扩张理论和有效应力原理,推导出塑性区影响范围、桩对土体的挤压应力、孔隙水压力估算公式等.最后结合工程实践,提出了防治或减轻挤土效应对周围工程环境影响的一些有效实用的措施.     

循环围压下的盐岩扩容特征

盐穴储库运行过程中围岩应力呈周期性变化,为揭示应力波动对其稳定性和密闭性的影响,针对盐岩试样开展了动态围岩循环试验,分析了不同轴向恒定应力与循环上限围压对盐岩试样扩容及损伤特征的影响规律.结果表明:体应变曲线分为减速扩容段和稳定扩容段,试样达到稳定扩容点所用的循环数并无显著差异.上限围压越小或轴向恒定应力越大,盐岩试件扩容幅度越大,其疲劳寿命就越短,相应匀速扩容段在整个扩容过程中所占比例就越小,即加速扩容点会前移.随着试验循环数的增加,盐岩等容变形比的总体趋势不断减小,韧性特征减弱,扩容能力增强.上限围压越小或轴向恒定应力越大,都会使盐岩的韧性能力损失得更快,盐岩的扩容能力增强得更显著.     

常压列管式灭菌器设计研究

本文以对流换热理论为依据,对适宜于小型食品企业应用的常压列管式灭菌器的传热方式、换热系数计算及其结构设计进行了讨论和研究。并分别用经验数据和实验进行了验算和验证.     

大气介质定压条件下煤的瓦斯解吸规律模拟实验研究

文章通过利用大气介质中煤的瓦斯解吸过程模拟试验装置采集不同变质程度煤样,在不同粒度、瓦斯压力条件下,模拟煤样在大气介质中煤的瓦斯解吸过程,找出影响大气介质中煤的瓦斯解吸过程的主控因素,得到表述模拟大气介质等压条件下瓦斯解吸过程较为理想的经验式。这不仅有利于提高煤层瓦斯含量测定方法的稳定性与准确性,更有利于提高我国煤矿瓦斯防治技术水平和煤矿资源评价水平。     

天然结构性软粘土应力历史的确定

土的天然结构性软粘土是一种具有较强结构性的土，通过传统的求取土先期固结压力的方法，是无法获得其真正先期固结压力的．所以为求得土真正先期固结压力，采用了重塑土样，用还原法确定出土在没有结构强度影响下的压缩曲线，并求得相应的先期固结压力．同时定性分析了杭州天然结构性软粘土的应力历史，与定量计算结果进行了比较，两者所得结果是一致的．由此为求取具有较强结构性的土的先期固结压力提供了一种新的思路和方法。     

三种中低温余热蒸汽发电系统的比较研究

建立了150~350℃中低温余热蒸汽低沸点有机工质联合循环(S-ORC)发电系统数学模型.比较了相同热源条件下,水蒸气朗肯循环(SRC)、有机朗肯循环(ORC)及S-ORC三种发电系统的热效率、效率、运行压力、发电量.结果表明:150~210℃热源条件下,ORC有着最高的热效率、效率和发电量;210~350℃热源条件下,S-ORC的各项性能有优势,其热效率和效率均高于SRC和ORC发电系统.     

原位扩建既有隧道主洞与竖井交叉段扩建型式

为了深入探究原位扩建既有隧道主洞与竖井交叉段的最优扩建型式,依托南岭隧道原位扩建工程,针对竖井与隧道主洞交叉段的扩建过程建立三维有限元模型,并研究单侧扩建、双侧扩建型式下围岩变形及应力随开挖过程的变化规律.考虑竖井与隧道的空间位置关系,基于太沙基理论提出不同扩建型式的隧道围岩压力计算公式.结果表明:两种扩建型式下围岩的变形速率均在掌子面距竖井与隧道交叉断面1倍洞径以内时较大;单侧扩建使围岩应力释放不均并形成偏压效应,产生较双侧扩建更大的围岩应力;扩建型式的选择对围岩压力的分布影响较大,围岩级别在Ⅲ～Ⅴ级时,围岩压力计算值由大到小排序为双侧扩建＞太沙基理论＞单侧扩建.