激光表面改性促进水蒸气滴状冷凝传热的实验研究

采用激光表面处理的方法,优化激光工艺参数,对激光改性表面的冷凝换热特性进行了实验比较研究。发现了激光表面改性换热管促进了滴状冷凝形态特性,提高了凝结换热系数;通过对改性层组织结构的观察与分析,促进了滴状冷凝的机理分析和研究,为激光表面改性强化冷凝换热性能研究提供指导。     

钛及钛合金螺旋形带筋管成型研究

介绍了钛制螺旋形带筋换热管的成型工艺,针对这种管材在形状和尺寸上的特殊性,采用了两种新的成型方法进行对比实验.实验表明采用模具强制转动拉伸的方法可以成型出大螺距而且螺距精度很高的带筋管;拉伸模具的尺寸参数对成筋高度和表面质量有着重要的影响.采用特殊的矫直方法可以保证带筋管的平直度.     

制备非晶薄带冷却辊流动换热特性及协同优化

为改善平面流铸冷却辊的换热特性,提高Fe-Si-B非晶薄带的横向厚度均匀性,建立了冷却辊轴向换热通道数值计算模型。在分析现有通道流动换热特性基础上,提出一种球面形换热通道设计方法。基于场协同理论,综合换热与流阻,对所提球面形通道进行优化,并进行实验验证。结果表明:通道内冷却水换热效率沿水流方向逐渐下降,与冷却辊换热主要发生在靠近冷却辊内壁位置,现有冷却辊宽度中部温度远大于两端,轴向温差明显;球面形通道可以加强冷却辊中部换热,降低外壁温度、热变形和轴向变形差,进而改善非晶薄带横向厚度均匀性;随着球面半径的减小,通道中部换热明显增强,但流阻随之急剧增大;综合流阻与换热特性,存在最优通道优化半径。     

换热管振动特性研究

为避免共振需要对换热器管进行振动特性分析,利用ANSYS的流-固耦合高级技术,实现了充满介质换热管固有频率的计算。结果表明:换热管充满介质以后,其固有频率会减小。采用ANSYS参数化设计语言(APDL)的参数化功能,实现了不同密度介质下换热管固有频率的计算,并根据有限元分析结果得到了充满介质的换热管固有频率的工程计算方法,同时,简单介绍了圆柱扰流尾涡脱落频率,为换热管的合理设计提供理论基础。     

换热管表面堆焊铜覆层的焊接工艺

采用钨极气体保护焊(TIG)的方法，通过多组试验探索可行的焊接工艺方法，并结合产品堆焊实践改良，完成在T22,316L和800H这3种不同材料小直径换热管表面堆焊铜覆层。通过试验及实践可知，常规堆焊的方法用于T22换热管表面堆焊铜覆层，存在产生渗透裂纹的风险，但T22换热管堆焊时抵抗渗透裂纹产生的能力强于800H和316L换热管的；采用冷体堆焊可成功完成800H,T22及316L换热管表面堆焊铜覆层。3种不同材质换热管表面堆焊铜覆层的成功实施，为蒸汽发生器换热管内流动特性热工水力试验提供了有利条件。     

纵扭复合超声椭圆振动振子的设计与实验研究

基于纵振波动方程和扭振波动方程设计一种纵振振子和一种扭振振子,利用有限元分析方法 (FEM),提出一种对纵振振子和扭振振子结构振动曲线进行简并设计新型纵扭复合超声椭圆振动振子的方法,对简并的超声椭圆振动振子进行了结构动力学仿真分析,并对纵扭复合超声椭圆振动振子样机进行阻抗特性和振动特性实验研究。结构动力学仿真、样机阻抗特性和振动特性实验得到的参数和曲线对纵扭复合超声椭圆振动振子的制造、装配、电路阻抗匹配和生产应用具有一定指导意义和参考价值。     

304L管板式换热器换热管与管板接头的焊接

进行了304L换热管和304L管板接头不同焊接工艺方法(SMAW,TIG,MAG)以及在采用SMAW工艺方法时不同坡口深度的对比试验;指出了采用填丝TIG焊工艺焊接换热管和管板接头的质量稳定性好;阐述了MAG焊工艺焊接换热管和管板的应用前景:强调了管板坡口深度对于SMAW工艺焊接换热管和管板接头质量的重要性.     

铌制固定管板式换热器换热管与管板的焊接工艺性研究

介绍了铌换热管与管板的焊接难点及在焊接过程中的解决措施。探讨了不同焊接工艺参数对焊接接头质量的影响。结果表明,采用带焊接槽和贴胀的接头结构可以改变接头的导热边界条件,有利于铌换热管与管板的焊接;采用氩气和氦气的混合气体作保护气可以提高电弧挺度、电弧热效率和焊缝熔深。     

粘性流体管内复合强化传热的实验研究

本文以变压器油管内流动为研究对象,进行复合强化实验研究。分别对光管、内肋管和内肋管内插入扰流线在过渡区段进行了物理模化实验,获得了计算对流换热系数和流动阻力系数的准则方程,并对复合强化传热性能进行了讨论。     

一种2D电液比例阀的设计与静态特性实验研究

设计了一种采用小推力的比例电磁铁作为电-机械转化器,压扭联轴器作为传动机构,且具有阀芯位置反馈功能的2D电液比例阀。在分析该阀结构和工作原理的基础上,对该阀的压扭联轴器输入输出特性和阀的空载流量特性进行了实验研究。结果表明:该阀的压扭联轴器位移滞环约为7.4%;在系统压力为21 MPa时,该阀的流量滞环约为5.7%,说明该2D电液比例阀具有良好的比例特性。     

Surface treatment of 3D outside serrated integral-fin tube manufactured by rolling and extrusion

The outside serrated integral-fin tubes fabricated by rolling-plowing-extrusion processing were surface-treated through different processes of annealing in hydrogen atmosphere, electrochemical corrosion or sandblasting. The purpose was to eliminate residual stress, clear secondary micro-fins and enhance heat transfer performance. By comparing the surface characteristics, it is found that the finned tubes treated by electrochemical corrosion have the most glabrous surfaces where the fins are almost perfectly reserved. Clear layer cracks can be observed on the top of the fins. These structures are effective in enhancing heat transfer performance when being applied to flow heat exchange. Therefore, the finned tubes treated by electrochemical corrosion are proper for the tubular exchanger with water coolant. The finned tubes treated by sandblasting have rougher surfaces with layer cracks and micro gaps removed. As these structures are useful to clearing adhesive feculence, the tubes are more suitable for the tubular heat exchanger with oil coolant.     

真空热处理炉传热的三维数值模拟

为了分析真空热处理炉内加热工件的温度场,将包括工件在内的整个真空热处理炉作为模拟对象建立了一个三维的数值模型.该模型集成了一个控制炉温的PID模块,并且考虑了热物性参数的非线性因素.基于一商业软件,对工件、真空热处理炉的隔热层、加热管等的瞬态传热过程进行了数值模拟,并与实测值进行了对比,两者基本吻合.最后,根据模拟结果提出了优化的加热工艺参数.     

连铸圆坯凝固微观组织数值模拟

在连铸和随后的生产工艺中预测和控制钢材的微观结构是生产制造满足高质量要求的特殊钢的一项非常重要的任务。连铸过程是一个非常复杂的过程,在这一过程中伴随着热量传输、质量传输、凝固和相变。在CAFE模型中,元胞自动机方法与连铸过程中传热计算进行耦合。利用ProCAST软件对连铸圆坯的凝固过程进行仿真模拟,通过连铸坯温度测量证明预测的连铸坯表面温度与实际比较接近。应用CAFE法实现了连铸坯凝固过程三维微观组织及其形成过程的模拟,通过对比试验和模拟的圆坯的宏观结构对模拟的结果进行了评价,证明模拟结果与试验结果吻合。     

大圆坯连铸传热数值模拟

以北满特钢连铸大圆坯为研究对象,采用有限差分法,建立极坐标二维非稳态连铸圆坯凝固传热数学模型。利用vb6.0编译传热程序,经现场生产测温验证,模拟结果良好。利用模型研究了拉速、过热度对圆坯表面温度和坯壳厚度的影响。结果表明拉速对圆坯凝固传热过程影响很大;过热度影响很小。     

核电站蒸汽发生器传热管的点腐蚀及其防护

点腐蚀是一种在蒸汽发生器传热管上产生的微小直径穿孔性管壁腐蚀点,其原因是在该处形成了局部腐蚀电池.它的危害性不仅由于点腐蚀本身会造成穿孔性降质,更重要的是点腐蚀是应力腐蚀等局部腐蚀的先导,会引起核电站的强迫停堆.防止点腐蚀的措施包括:选择传热管材料、控制二次侧水化学杂质、对管板上泥渣堆和管子进行清洗、对传热管进行无损检测等.     

铸铁水平连铸中圆坯凝固过程的数值模拟

将铸铁水平连铸中圆坯凝固过程的整个传热系统作为模拟对象,采用自由热收缩模型计算铸坯与结晶器的界面传热系数,从非稳态传热的角度并按照柱坐标系中二维传热的方式进行铸坯凝固过程的数值模拟,在数值计算中,采用静、动坐标系相结合的方法,使铸坯传热的控制方程得以简化且便于耦合处理结晶器与铸坯的温度场计算,由此确立的模拟方法可用于模拟不同尺寸的圆坯在各种工艺条件下的凝固过程。     

Shell hardening of unalloyed steel cylinders by high speed quenching

Abstract

Kobasko et al. have primarily shown that rapid water quenching can create compressive residual stresses near the surface and thereby a significant increase in the fatigue-limit (Intensive Quenching). Such processes result in an increase in hardness. Depending on steel grade, dimensions of the component and quenching intensity through hardening or only shell hardening will result. In this work, shell hardening processes were investigated in a more detailed manner for cylinders made of two different unalloyed steels. The goal of the work was discovering the general requirements to reach, on the one hand, a sufficient surface hardness paired with a non-through hardened hardening profile. On the other hand, compressive residual stresses in the near surface area should be as high as possible to achieve huge lifetime cycles for the heat treated work pieces. The experiments were carried out with a device that was especially developed for high speed quenching. As a quenching medium only tap water or water with 10% salt were used. It was shown that with this equipment very high heat transfer coefficients up to 50?000 W m^?2 K^?1 can be reached. Within the experimental design, cylinder made out of C35 and C56E2 with diameters between 25 and 43 mm were quenched with heat transfer coefficients in the range of 20?000 to 50?000 W m^?2 K^?1. The quenching results were characterised by measuring the microstructure, the hardness and the residual stresses. The experiments show that compressive stresses in the near surface area of 1200 MPa can be achieved.     

铸铁水平连铸圆结晶器优化设计数值模拟

建立了铸铁水平连铸用结晶器水冷套的传热模型，并用有限差分法模拟计算了不同高度比水道结构的水冷套系统传热过程。水道高度比K值对水冷套冷却能力的影响规律是：K值增加，水道内水流速、等效传热面积均减小，水套的冷却能力降低。并根据计算结果提出了圆结晶器水冷套的设计原则。