大型薄膜蒸发器夹套结构传热性能数值模拟

利用FLUENT软件对大型薄膜蒸发器夹套结构内流体的传热性能进行数值模拟,通过对比蜂窝结构与整体结构,得出蜂窝结构夹套内温度场和速度场分布均匀,传热性能较整体结构夹套得到了很大提高。采用正交实验理论,分析了蜂窝夹套不同结构参数对传热的影响,得到了合理的蜂窝夹套结构形式。     

基于正交试验的短管蜂窝夹套结构应力强度影响因素分析

针对三角形排列方式短管蜂窝夹套结构,利用有限元软件ANSYS中参数化建模功能,基于正交试验方法,应用极差分析法、方差分析法及响应面分析方法等数据处理和分析方法,就单个和多个短管结构参数(厚度t、轴向间距s、长度l、直径d)对蜂窝夹套应力强度的影响进行研究。研究结果表明,单个短管结构参数因素对蜂窝夹套应力强度影响的显著性排序为dtsl。研究得到了一次局部薄膜应力、一次应力+二次应力的多元线性回归方程。研究的结论和结果可为工程设计提供参考。     

基于ANSYS的不同排列方式折边式蜂窝夹套结构强度分析

采用ANSYS有限元方法，对2种不同排列形式的折边式蜂窝夹套进行应力分析，对单独静应力、温差应力以及静应力共同作用下的这2种排列形式的蜂窝夹套进行强度计算和疲劳寿命校核。结果表明，2种排列形式的折边式蜂窝夹套均能满足相关标准规定的结构强度和疲劳寿命指标。其中，三角形排列的折边式蜂窝夹套在应力水平、内筒体变形量、外夹套变形量等方面均比正方形排列的折边式蜂窝夹套更具优势，更适合工程实际应用。     

蜂窝夹套结构热力性能数值模拟研究

现有文献对蜂窝夹套传热性能的研究大多是采用试验或解析方法,给出的传热关系式只能得到估算值,在准确性和应用普遍性上存在欠缺。为此,采用正交设计和因素分析的方法,对具有不同结构参数的蜂窝夹套内部流场进行了数值模拟。模拟结果表明:(1)正方形排列的蜂窝夹套比三角形排列的蜂窝夹套综合传热系数高,因此采取正方形排列方式更可取;(2)蜂窝高度h是蜂窝夹套传热性能和压力降的主要影响因素,参数L/D是第2显著的影响因素,蜂窝锥角α不是重要影响因素。各因素的最佳水平组合为h1,L/D1和α3,此时蜂窝夹套的综合传热性能最好,从模拟的结果看第1号模型的传热性能最好,说明所选出的最优结构基本符合实际情况。     

基于ANSYS的不同排列方式短管蜂窝夹套有限元分析

以短管蜂窝夹套为研究对象,采用ANSYS有限元方法,模拟分析了短管排列方式改变对夹套静应力的影响及热应力-机械场对夹套结构强度的影响,进行了夹套疲劳寿命的校核。研究结果表明,在模拟试验条件下,三角形排列方式短管蜂窝夹套结构的总体应力为212.382 MPa,最大当量应力值为266.512 MPa,内筒体内陷量为0.854 mm,外壳外凸量为0.579 mm;正方形排列方式短管蜂窝夹套结构的总体应力为170.215 MPa,最大当量应力值为199.982 MPa,内筒体内陷量为1.573 mm,外壳外凸量为1.183 mm。2种短管排列方式的蜂窝夹套结构均满足强度要求和疲劳寿命要求。     

结构参数对蜂窝夹套传热性能的影响

为研究工程应用中蜂窝夹套的传热性能问题,采用FLUENT 17.0软件对短管分别按三角形和正方形排列的短管蜂窝夹套以及整体夹套内的流场进行模拟分析,研究不同截面处速度和温度分布情况,比较整体夹套与蜂窝夹套的传热性能,探究不同短管间距s和短管长径比l/d对传热性能的影响。结果表明,三角形排列的短管蜂窝夹套传热效果更好;随短管间距s不断减小,短管长径比l/d不断增大,扰流效果更好且流动死角区域减少,整体温度分布趋于均匀化;在相同条件下,可通过增加短管长度提高传热效果,对工程设计具有一定的指导意义。     

煤气发生炉水夹套强度计算

根据热量衡算的结果对水夹套结构整体温度场的分布进行了模拟,并通过有限元计算模型进行了结构的应力分析和强度计算.分析总结了夹套结构安全的影响因素,指出温度载荷可影响设备的正常运行.水夹套应力分布规律可为结构的优化设计提供一定的理论依据.     

圆孔型蜂窝梁的整体稳定性分析

利用有限元分析,举例分析了各结构参数对蜂窝梁稳定性极限载荷的影响规律,引入了折减系数k来描述开孔对稳定性的削弱程度,给出了蜂窝梁的整体稳定性校核的公式。利用有限元法进行稳定性分析可以考虑到材料、结构尺寸、边界条件等影响因素,分析结果比较精确和便捷。通过整体稳定性分析得到的结论可以为蜂窝梁的工程应用提供有益的借鉴。     

换热器夹套式变截面导流筒数值模拟与结构优化

采用计算流体力学方法对换热器夹套式变截面导流筒的流场进行数值模拟.通过对一系列不同结构参数的导流筒模型进行合理简化与计算,分析了不同结构参数对流场的影响,模拟结果可作为导流筒结构优化设计的参考依据.     

蜂窝板内流动与传热的数值模拟及结构优化

利用Fluent软件,采用正交设计方法,对9种不同结构参数的板壳式换热器蜂窝板内的流动与传热进行数值模拟。模拟结果表明,蜂窝板内呈特定形状分布的蜂窝迫使流体和蜂窝点不断相碰撞形成射流,产生局部小漩涡,加剧了流体的湍流强度及边界层的扰动;在蜂窝高度、蜂窝间距和焊点直径3个影响因素中,蜂窝高度是影响蜂窝板传热系数、压降及综合性能的最主要因素;蜂窝高度越小的蜂窝板能获得较高的传热系数,但会产生较大的压降,使综合性能降低,在实际应用中应根据具体情况选择合理的结构参数搭配。     

导管架结构方案优化研究

对于100 m水深的大型导管架综合性平台，在结构形式上，可以采用不同的设计方案，在水平层上可以采用5层或6层布置。为了论证两种方案的优劣，此文运用相同的环境数据，运用SACS有限元软件，论证了两种结构形式的可行性，对两种方案进行施工受力分析，对比两种导管架平台方案所受环境荷载、桩头力、导管架节点数量、结构重量等关键参数，最后论证了两种导管架方案中5层方案是用钢量少，受力特性优，投资较低的结构方案。     

海洋导管架平台碰撞动力分析

利用ANSYS/LS-DYNA程序可以进行结构动力大变形、复杂非线性准静态问题以及接触、碰撞问题的分析。尝试采用ANSYS/LS-DYNA显式方法建立船舶与导管架平台的碰撞动力分析模型,利用自动接触算法,得出了不同情况下碰撞过程中能量转变和平台上层甲板中心动力响应规律,以及碰撞点最大Von mises应力和变形,并验证了所分析结果的准确性。利用本文分析方法可以对海洋工程构件碰撞损伤程度进行预测;本文分析结果可为平台设计和损伤评估提供参考依据。     

海洋导管架平台疲劳问题分析

疲劳破坏是海洋工程结构的一种主要破坏模式。导管架平台受到海洋复杂载荷的作用,由于交变应力的随机性以及材料性能的分散性,结构的疲劳具有随机性和不确定性,因此要从概率的角度进行疲劳可靠性分析。采用ANSYS软件对导管架平台建模,利用S-N曲线模型以及Miner线性损伤理论,对结构的疲劳可靠性进行评估。将整个导管架结构系统简化成串并联模式,应用分枝限界法来寻找系统的主要疲劳失效模式,并对系统的可靠性作出评价,以供工程实际参考。     

海洋平台圆钢管柱-钢梁外加强环节点非线性有限元分析

在海洋平台上部结构、高层建筑、大型塔架等结构中,圆钢管柱与钢梁外加强环节点的刚性连接为主要的梁柱连接形式之一。本文采用ABAQUS有限元分析软件对圆钢管柱与钢梁外加强环节点进行非线性有限元分析。计算和分析了圆管柱与钢梁外加强环节点受力的荷载—位移曲线,给出了在不同条件下,荷载—位移曲线的变化规律。分析了在不同轴压比条件下,加强环板不同宽度和厚度时,节点的应力分布,以及在不同条件下节点刚度、承载力的变化趋势。     

随机波浪载荷下CII海洋平台结构可靠性分析

将位于渤海湾的CII导管架海洋平台看作空间钢架结构,应用ANSYS软件对导管架平台进行动力学分析,得到平台的基本动力学参数;考虑随机波浪作用,应用蒙特卡罗模拟法和有限元方法对结构进行可靠性分析。以各管件壁厚为输入变量,以甲板位移响应、导管架最大应力和平台总质量为输出变量进行灵敏度分析,评价影响输出变量变化的主要因素并计算出导管架构件的可靠度。该研究对导管架海洋平台的安全性评价和结构设计具有参考意义。