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。     

三角形排列折边式蜂窝夹套结构强度影响因素分析

蜂窝夹套是一种新型夹套,传热效果较为显著.利用有限元软件ANSYS中的参数化建模功能,建立了不同结构尺寸(蜂窝轴向间距、蜂窝圆孔直径、蜂窝厚度、蜂窝高度以及蜂窝拐角半径等)的多组三角形排列折边式蜂窝夹套结构模型,对结构应力影响因素进行分析.采用正交试验进行设计,使用极差和方差分析方法,分析不同结构尺寸参数对蜂窝夹套应力...     

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d>t>s>l。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。     

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。     

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。     

基于ANSYS的夹套密封环结构的应力分析

采用有限元的方法,对夹套封口环结构计算模型的建立进行了分析和介绍,应用ANSYS软件对夹套封口环结构的应力进行了计算,得到了详尽的应力场和位移场。在此基础上,对各种封口环结构的应力分布特点进行了对比与分析,为工程设计者合理选型提供参考。     

夹套容器的设计

本文从结构设计、强度计算等方面介绍了夹套容器TBC进料罐的设计。同时结合设计参数对设计中值得注意的问题进行了讨论和总结。     

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。     

局部夹套结构的受力分析及计算方法探讨

通过对压力容器局部央套结构的受力分析,并建立力学模型,提出了压力容器局部夹套结构的理论计算方法,并从受力分析及强度校核角度与常规使用的近似成完全夹套的计算方法进行了比较,为压力容器设计人员在非标零部件常规设计中摸索出另一科学、可靠的设计途径。     

某大型夹套容器设计要点分析

对某大型夹套容器的筒体计算压力、带拉撑件的封头设计、接管与壳体焊接结构的选择、焊后热处理、耐压试验、氦渗漏检测等方面进行了详细阐述。     

浅谈夹套容器的设计

夹套容器在石油、化工、天然气等各行业中被广泛应用。介绍了夹套容器的形式与结构、设计要点以及设计中的相关计算,具有一定的实际借鉴意义。     

氟化反应器夹套和接管结构改进

根据夹套式氟化反应器的结构和制造特点,讨论了设备进行整体热处理时存在的问题,对其夹套及夹套部位接管结构进行了改进.     

关于夹套容器内筒加强结构的探讨

对于夹套内压力较高而内筒与夹套筒体的间隙较小的夹套容器,按照常规加强圈的设置方法,其间隙内往往不足以布置满足要求的加强圈。文章针对以上情况提出了几种其他加强结构,并进行了探讨。     

新型大容量搪玻璃搅拌反应容器夹套结构的特点

介绍了一种新型大容量搪玻璃搅拌反应器夹套结构,与传统的夹套式反应釜相比,新型大容量搪玻璃反应器具有结构合理、技术先进、安全性好、换热效率高、易于维修等特点。     

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.     

AHF反应炉新型夹套的应用

AHF反应炉设备已有多年的使用历史,新的改造方案不断出现。介绍了新型夹套反应炉,该炉换热面积大,炉体受热均匀,热利用率高,热能消耗低,节能环保,可供同行参考。     

入口结构对高压管式反应器夹套内流动特性影响研究

针对高压管式反应器夹套腐蚀泄漏失效问题,采用CFD方法,基于FLUENT 平台研究了入口结构对夹套内脱盐水流动特性及腐蚀失效的影响。结果表明,采用夹套入口接管与夹套正交的结构,在入口与收缩环间产生了流动停滞区,造成脱盐水被过度加热,处于亚沸腾状态,同时脱盐水对反应管和夹套内侧壁产生直接冲刷。采用入口接管与夹套相切的结构,可以使脱盐水在夹套内形成旋流效应,有效地消除流动停滞区和高温区。实际使用证明,相切结构明显优于正交结构。     

射流角度对三角形螺旋夹套传热性能的影响

采用CFD软件中的Fluent模型对三角形螺旋夹套传热性能进行了数值模拟,分析了不同Re下的平均努塞尔数(Nu_m)、轴向截面努塞尔数(Nu_a)、径向局部努塞尔数(Nu_c)、平均阻力系数(f)以及传热强化因子(PEC)随射流角度(α)的变化关系,得到了Nu_m和f与Re和α的拟合关联式。模拟结果表明,在所研究的Re范围内,Nu_m和f均随着α的增大而增大;在射流入射点附近相对螺旋角处于0.543～0.700范围内Nu_a增大明显,最大Nu_a相比Nu_m提升了30%;Nu_c沿竖直壁面呈现两端及中心高的分布特点;PEC随着α的增大呈现先下降(α=30°～135°)后上升(α=135°～150°)的变化规律,α=30°～45°范围内PEC接近,且PEC最高。     

卧式夹套反应器加强圈的设计分析

在化纤工业中,经常要遇到卧式夹套釜（如图１所示）,即在卧式圆柱筒体之外,设置一层热媒夹套,特别是热媒为气体时,夹套对内壳的加强支承作用十分有限。为了增强筒体强度与刚度,往往在其中央和支承处设置加强圈。图１　夹套釜结构示意图　　加强圈的截面型式一般如图２所示。加强圈对Ｘ－Ｘ的转动惯量为ＩＸ－Ｘ。加强圈贴焊于内筒之外,其外缘与夹套连接。图２　加强圈截面型式示意图由于反应器内的反应（工作）压力ｐｏ大多低于夹套压力ｐｋ,此时内筒受外压作用,夹套受内压作用。如图１所示,中央加强圈一般只起刚性加固作用,当反…     

基于Fluent的夹套式热管热交换器的数值模拟

将数值模拟计算方法和Fluent软件相结合,对夹套式热管进行三维数值模拟,研究了热管热交换器在余热回收系统中的特点和作用。根据夹套式热管热交换器结构特点及传热特征,建立了夹套式热管热交换器流动与传热的三维物理模型,采用非结构化网格划分,选用k-ε湍流模型和耦合传热法,研究了夹套式热管热交换器壳程温度场分布。结果显示,夹套式热管内沿工质流动方向温度层次明显,壳程靠近热管的部位温度梯度大。