高应变区SCT试样闭合效应研究

本文对两组材料为CF6钢，不同孔径的SCT试样进行了疲劳裂纹扩展的闭合效应测定，试验采用裂纹嘴张开位移和裂纹尖端附近张开位移曲线两种测量方法来测量裂纹闭合效应参数Uop,Ucl，通过对同组两试样的比较，得出了SCT试样高应变塑性区疲劳裂纹闭合效应参数。     

某多层包扎氮气储罐的应力分析及安全评定

对多层包扎高压氮气储罐进行了有限元应力计算，对存在层间未贴合和层间贴合良好的多层包扎容器进行了分析比较，在此基础上对考虑层间贴合良好和存在未贴合的多层包扎高压氮气储罐环焊缝缺陷进行了安全评定。结果表明，层板间存在未贴合的多层圆筒的应力明显增大，此时未贴合附近环焊缝缺陷的疲劳寿命降低1-2倍。     

金属丝径大小对液膜流动影响的CFD研究

精馏过程气液两相流动分布特征对分离效率具有重要影响,为研究金属丝网波纹填料表面液膜流体动力学特性,建立基于VOF法的液膜在金属丝网表面上的气—液两相逆流CFD模型,并根据液膜流动特点考虑了表面张力动量源项和气液界面作用力动量源项。模拟结果与文献流动形式相符,表明文中提出的CFD液膜流动模型具有一定的可靠性。文中主要考察丝径大小对液膜流动的影响,模拟结果表明适当改变丝径的大小有助于改善液膜的稳定,对于提高丝网填料气液之间的传质效率有重要意义。     

随机分布纤维束间纵向层流流动数值模拟

按层流流动理论,采用数值方法模拟了随机分布纤维束间纵向流动时的量纲1速度分布,讨论了中空膜组件中纤维的装填率对流动阻力系数fRe和纤维束间流量分布的影响,并得到了0.1≤≤0.7范围内的fRe与的关系式。模拟结果表明,对于随机分布的纤维束,纵向流动速度分布不均匀,存在明显的偏流现象;由Voronoi划分所得的子单元通道面积分布与流量分布存在一定的关系,装填率对此关系影响较小。流动阻力系数fRe明显小于相同装填率下纤维按正三角形排列时的数值,它的模拟值与Sullivant和Costello等的实验值基本一致,随装填率增大而增大。     

随机分布纤维束间纵向层流时传质的数值模拟

按层流流动理论模型,对纤维为随机分布的中空纤维膜组件的壳程,在恒定壁面传质量和恒定壁面浓度边界条件下的传质现象进行了数值模拟,并得到了不同装填率下传质Sherwood数关联式。结果表明,纵向层流时,随机分布纤维间的传质仍可分进口段和充分发展段。对于某一给定的纤维束,在传质的充分发展段,传质Sherwood数为一个定值,且较纤维束规则排列时小得多,纤维分布不均一性将导致膜组件的传质能力下降。在传质进口段,传质Sherwood数也较纤维束规则排列时要小,装填率不但对传质系数的关联式Sh=BReaScbf(de/L)的系数B值有影响,且对该式中的Reynolds数的指数a和Schmidt数的指数b值也均有影响。     

外压斜锥壳设计方法的研究

GB150中规定,当外压锥壳为偏心锥壳时,参照正锥壳的设计计算方法.在对此方法研究分析后发现,等效后的正锥壳承压能力要比实际的斜锥壳降低很多,从而造成斜锥的设计壁厚偏大.文中运用ANSYS软件,首先对圆筒和正锥壳进行屈曲分析,与理论计算方法得出的临界压力值对比,证明有限元方法得出的临界压力值与理论计算相符;然后对外压斜锥壳进行分析,找到一种与外压斜锥承压能力相接近的正锥,即斜锥等同不同锥角的正锥.等效后的正锥与原来斜锥的承压能力相近,从而对原有的斜锥壳设计方法加以改进.     

硫化罐卡箍结构的分析计算

本文对两种不同结构的硫化罐卡箍结构进行了有限元分析计算，根据卡箍三部分结构的最大应力进行疲劳分析，得出硫化罐的使用寿命。     

受内压无折边偏心锥壳的应力测试和分析

对某带偏心锥壳结构的小型压力容器进行应力测试和有限元分析,将两者所得的数据进行对比,发现两者的应力分布趋势和数据结果基本一致,验证了有限元计算结果的准确性,并且对两者之间的一些数值偏差进行了原因分析。同时得出了当偏心锥角处于30~45°之间时,按照相同角度的正锥壳设计得到的偏心锥壳结构是可以正常工作的结论。     

管内Cu-水微米颗粒流湍流强化传热研究

传统光管在高雷诺数下的传热效果不理想,因此提出在水介质中添加微米Cu颗粒作为工作介质来强化管内换热的方法。建立了Cu-水微米流的多相流传热物理模型,采用基于颗粒动力学的欧拉-欧拉双流体模型,对粒径分别为10μm、50μm、100μm和500μm,流速分别为1 m/s、1.5 m/s、2 m/s和2.5 m/s,颗粒体积分数分别为5%、10%、15%和20%进行了传热Nu和阻力损失f数值计算,结果表明:Cu-水微米流的努塞尔数Nu随雷诺数Re和颗粒体积分数的增大而增大,而随粒径的增大而总体趋势减小;摩擦因子f随颗粒体积分数的增大而增大,而随雷诺数Re增大而增小;传热综合性能评价因子η随颗粒体积分数的增大而增大,随着粒径的增大而总体趋势减小。粒径10μm的传热综合性能在研究的粒径范围内最佳,η达到1.1~2.3。     

核压力容器缺陷验收确定性准则的失效概率分析

在含缺陷结构完整性评定中,即使满足确定性分析要求,结构也会存在发生失效的可能。提出确定性缺陷验收准则所对应失效概率的分析方法,以计算在满足确定性分析要求的临界条件下结构的失效概率。采用该方法可以验证确定性缺陷验收准则是否能够满足结构的概率要求,也可依据概率要求指导确定性缺陷验收准则中安全系数的制定。针对ASME BPVC第XI卷中基于应力强度因子的缺陷验收准则,以正常降温工况和承压热冲击事故工况为例,对一典型含缺陷反应堆压力容器(Reactor pressure vessel,RPV)进行确定性分析和概率分析,得到相应工况下的临界裂纹尺寸及失效概率,并讨论安全系数对含缺陷RPV失效概率的影响。所分析案例表明,ASME标准中规定的安全系数在正常降温工况下尚不能保证RPV临界失效概率低于核安全的概率要求。