流体力学因素对空冷器冲蚀影响的定量分析

针对加氢裂化装置高压空冷器管束易发生由腐蚀引起的泄漏事故,以某石化公司高压空冷器为例,初步探讨了流体力学因素与高压空冷器管束冲刷腐蚀的关系.用失重法定量的研究了壁面剪切应力和湍流强度对腐蚀的加速效果,并找出管束冲蚀破坏严重的位置.根据试验数据与计算流体力学(CFD)软件模拟结果,对高压空冷器管束冲刷腐蚀速率进行了预测.     

基于流动分析的加氢空冷系统氯化铵沉积规律研究

针对含氯原料油加工引发加氢高压空冷系统管束失效的典型案例,建立工艺过程模型,运用CFD软件对反应流出物空冷器中的第一排管束进行流动场数值模拟,获得空冷器管束壁面的气相分率、多相流流速及壁面的剪切应力的分布规律,提出由铵盐结晶沉积引起的垢下腐蚀是造成REAC第一排管柬顶部失效的主要原因。仿真结果与现场失效案例的比较,验证了模型和结论的正确性,相关结果可为加氢空冷器管束及复杂管道系统的失效分析和优化设计提供依据。     

基于流动分析的REAC管束冲蚀破坏预测方法

在腐蚀性多相流管束冲蚀机理研究基础上,提出反应流出物空冷器管束冲蚀破坏预测的CFD数值模拟方法.通过建立多相流体动力分析的物理模型、控制方程及求解格式,结合壁面相态分布规律及边界层流动综合分析方法,获得管束冲蚀破坏的流体动力学参数分布,从而判断易发生冲蚀破坏的位置和发展趋势.数值算例与实际失效管束解剖研究结果对比表明,该方法能有效地模拟腐蚀性多相流介质的冲蚀破坏行为,并可为在役工业管道的冲蚀破坏预测提供数据支撑.     

加氢空冷系统氯化铵沉积多场耦合模型及数值模拟

通过分析铵盐在加氢空冷管束内的结晶沉积过程,构建流动场、温度场和浓度场耦合作用下的铵盐沉积计算模型,并结合有限元法对氯化铵盐的流动沉积过程进行了数值模拟。研究结果表明:铵盐流动沉积是一个多物理场耦合的过程,典型工况下加氢空冷系统中氯化铵最大沉积量位于距管束入口0.98 m处。该数值模拟方法可有效预测实际空冷器管束入口铵盐沉积失效危险区域。     

加氢裂化REAC的仿真失效分析

通过对典型工况下工艺过程仿真分析、传热计算并结合CFD数值模拟,分析了热高分空冷器的失效形式与管束失效部位,并运用远场涡流检测技术验证结论的可靠性。结果表明:热高分空冷管束的失效主要由高腐蚀性介质下的流体冲蚀造成;热高分空冷系统中液态油相的黏度较低,可以降低溶液的腐蚀性和管壁所受的剪应力;典型工况下距空冷器入口5.8m处溶液的腐蚀性强、管壁受到的剪应力大,是容易出现局部冲蚀减薄的危险区域。     

加氢裂化REAC的仿真失效分析

通过对典型工况下工艺过程仿真分析、传热计算并结合CFD数值模拟,分析了热高分空冷器的失效形式与管束失效部位,并运用远场涡流检测技术验证结论的可靠性。结果表明：热高分空冷管束的失效主要由高腐蚀性介质下的流体冲蚀造成;热高分空冷系统中液态油相的黏度较低,可以降低溶液的腐蚀性和管壁所受的剪应力;典型工况下距空冷器入口5.8m处溶液的腐蚀性强、管壁受到的剪应力大,是容易出现局部冲蚀减薄的危险区域。     

基于Hoek-Brown准则的深部岩体力学参数及其应用

基于Hoek-Brown经验强度准则,采用最小二乘法拟合出岩体力学强度参数,并与H-B_02ed推荐的等面积拟合结果进行对比,结果发现两种拟合方法得出的岩体内摩擦角数值相差很小,但等面积拟合法得出的黏聚力强度远高于最小二乘拟合法。将两种强度参数拟合结果应用于深部矿体开采的数值模拟,发现采用最小二乘拟合法的岩体强度参数其模拟结果更接近工程实际。该方法对深部岩体力学参数的确定具有一定的借鉴意义。     

舰用增压锅炉烟风阻力计算方法研究

增压锅炉是适合于大型水面舰艇的主动力装置.通过对增压锅炉烟气通道、配风器和对流管束内烟气的流动特性分析,借助对部分烟气流动情况复杂区段的流场数值模拟,根据流体力学基本理论,结合在现有非增压锅炉设计运行中广泛采用的烟风阻力相关参数、计算公式和线算图表,探讨了适合增压锅炉的烟气通道、配风器和对流管束的烟风阻力计算方法.并以现役某型增压锅炉为实体,利用选定的公式进行烟气通道、配风器和对流管束的阻力校核计算,验证了公式的可行性.     

预应力锚杆复合土钉支护三维非线性分析

应用三维非线性有限元分析通用软件,对基坑工程中采用预应力锚杆复合土钉支护和单纯土钉支护2种支护方式进行数值模拟分析,包括分步土方开挖、土钉安设与面层制作等全过程的施工模拟,对同等工况下的单纯土钉支护和预应力锚杆复合土钉支护进行力学性状比较,包括坑外土层张拉应力区分布、变形特征、支护坑壁力学特征和土钉与锚杆拉力分布等方面的差异性,并结合复合土钉支护基坑工程应用情况,系统地研究了预应力锚杆复合土钉支护作用机理及其工作性能。     

岩石矿物细胞元模型的精细模拟试验验证

根据岩石矿物细胞元随机性参数赋值方法的基本思想,运用非均质岩石材料精细模拟试验方法,完成了考虑2类不同矿物细胞元构成的非均质岩石精细模型试件的制作,利用非均质岩石模型试件进行了单轴压缩研究,并结合数值模拟相关研究结果进行分析.结果表明,非均质岩石材料的变形特征由其组成矿物细胞元的变形特征决定;非均质岩石模型试件的弹性模量、极限强度等力学参数受矿物细胞元的影响较大;非均质岩石材料的宏观力学参数可用细观力学参数的平均值来表示,验证了运用数值模拟方法进行非均质岩石材料力学特性研究中的相关结论,为利用岩石矿物细胞元随机性参数赋值方法进行岩石材料非均质特性的研究提供了物理试验支撑.     

弯矩作用下玻璃钢内衬再生复合管稳定性能分析

为研究弯矩作用下玻璃钢内衬再生复合管的稳定性能,采用有限元分析软件,基于层间双线性本构关系,建立玻璃钢内衬再生复合管有限元模型,分析外管腐蚀程度和内衬层厚度对玻璃钢内衬复合管稳定性能的影响,得到复合管受弯作用的应力云图并提取弯矩-管道中心点位移曲线。结果表明:外管壁与玻璃钢内衬层之间的层间作用力在一定程度上限制了管道变形的快速发展,提高了复合管的极限弯矩与因屈曲导致管道失稳破坏前的抗变形能力。带腐蚀坑的复合管道的变形与应力主要集中在腐蚀坑最深处周围,随着腐蚀深度的增加,弯矩极值逐渐降低。     

水电站钢衬钢筋混凝土坝后背管结构的非线性有限元分析

为了能够准确地把握钢衬钢筋混凝土管的受力性能,根据钢筋混凝土单元非线性计算的基本原理,对某水电站钢衬钢筋混凝土坝后背管进行了计算分析,得出了钢衬钢筋混凝土管环向应力的分布情况,分布情况说明了此水电站采用钢衬钢筋混凝土坝后背管的结构形式是安全合理的,可以满足工程要求.     

搪玻璃设备传热数值分析

对复合材料的热传导方程进行数值分析，采用了三维的Ｄｏｕｇｌｅｓ格式及Ｃ－Ｎ格式混合求解，得到复合材料的温度场．解精度高（二阶），绝对稳定，收敛快，可为复合材料制品工艺控制提供理论依据，对减小热残余应力，克服爆瓷起积极作用．     

蒸汽扩容器切向接管应力分析研究

采用三维有限元方法对蒸汽扩容器与切向接管联接的关键部位进行了应力分析,获得了该部位的应力分布.计算结果表明,蒸汽扩容器筒体上开孔设置切向接管,使连接区的应力分布复杂化,并产生明显的应力集中,接管与筒体连接处应力值较大,最大应力发生在接管与筒体连接处且位于接管上部位内侧,是筒体失效的危险区域;各类应力最大值均发生在蒸汽扩容器与切向接管的内侧连接处,并随着离该处距离的增加而减小.并按照JB4732-1995采用应力分析设计方法对该蒸汽扩容器切向接管结构进行强度评定,蒸汽扩容器切向接管强度足够,满足安全要求.     

大朝山水电站尾水岔管设计算参数的敏感性分析

利用三维有限元方法分析计算了大朝山水电站尾水岔管在各种工况下的应力和变形,分析了计算参数围岩弹模和外水压力折减系数的变化对围岩和岔管衬砌应力、变形和截面配筋的影响. 为工程设计和运行管理提供了理论依据     

基于有限元的输气管道热应力及影响因素分析

输气管道因热胀冷缩产生变形,继而会产生热应力,对管道正常运作造成威胁。本文采用有限元模拟的方法建立空间模型,对管道中产生的热应力进行计算,并就影响管道中热应力的因素进行分析。结果表明:管道热应力在忽略内外压时在管道环向上呈递进式分布,且随着管道内外温度值大小分布不同,最大主应力总是出现在温度相对较小的管壁面上;管外温度低于20 ℃时,管道壁厚增大,管道热应力相应减小,反之管道热应力先减小后增大;有固定端约束的管道其热应力最大值往往集中出现在固定约束处;一端固定的管道产生的热应力随温度变化较为剧烈,而两端固定和不加约束情况管道热应力变化相对平缓。     

挤压筒的光弹性实验研究

采用光弹性应力冻结法分析了挤压筒内侧受压时的应力分布。同时研究了硅橡胶和软环氧树脂作为加载介质的适用性。我们将软环氧树脂作为加载介质，可得圆筒内侧径向压应力近似等于该介质所承受的轴向压应务。此结果比较符合厚壁圆筒理论解。可见，用软环氧树脂作为加载介质是比较合适的。此项研究结果可为偏挤压筒的光弹性分析提供帮助。     

内加强月牙肋钢岔管水压试验

结合某高水头电站埋藏式月牙肋钢岔管的工程实际,采用有限元方法对岔管水压试验方案进行了分析研究,并与传统的简化算法进行了比较,讨论了结构自重、水重、支座作用等因素对岔管结构应力应变分布规律的影响.根据钢岔管与支座顶部翼缘的连接条件,分固结和摩擦接触两种情况进行了比较,给出了水压试验时岔管及支座结构的应力状态和变形情况,并对结构的整体安全性做出了评价.     

钢衬钢筋混凝土下游坝面压力管道结构分析方法的研究

混凝土坝下游面钢衬钢筋混凝土压力管道是近年来在国内外发展起来的一种新型结构。系统地总结评价了水电站钢衬钢筋混凝土压力管道这种新型结构的结构分析方法,包括各种准解析法、非线性有限元分析方法和仿真材料结构模型试验。     

煤气发生炉水夹套的应力分析

水夹套属于Ⅰ类压力容器,其封头形状已延用多年,虽然实践证明封头在使用中安全可靠,但没有相应的设计规范解决封头的应力计算问题。为此,我们采用应力测试及有限元应力分析的方法,揭示了封头应力分布规律,并进行哟度校核,为今后对水夹套的优化设计提供了依据。