舰船用管系材料的现状和趋势

目前,舰船管系材料应用较多的为钛合金、铜合金和HDR双相不锈钢。钛合金被广泛使用于船舶动力装置中的热交换器、海水淡化器、冷却器、冷凝器,以及类似设备,成为制造这些设备的最佳选材。铜及铜合金被广泛应用于海洋工程的热交换用管和管道装置用管,在冷凝管市场,HSn70-1和HAl77-2黄铜管、BFe10-1-1(简称B10,为10%镍与铜的铜镍合金)和BFe30-1-1(简称     

国外Cu-Ni冷凝器管的早期破坏及其原因

<正> 国外用铜合金制造舰船冷凝器管已有几十年历史。随着蒸汽轮机在舰船上用于推进,冷凝器管中海水的流速有所提高,早期使用的黄铜管和海军黄铜管在较高的水速下往往因产生严重的冲击腐蚀和脱锌腐蚀而遭到快速破坏。于是,国外采用铝黄铜、铜镍合金等抗蚀性更好的铜合金来代替上述合金制造冷凝器管。由于铜镍合金具有极好的抗蚀性(例如在静止海水和流速较高的海水中均有较高的抗蚀性;基本上无晶间腐蚀、应力腐蚀开裂和腐蚀疲劳现象;有良好的抗氨气腐蚀性等),故含     

铜合金在舰船上的应用

概述了造船用铜合金的开发和应用,包括螺旋桨用铜合金、冷凝管用铜合金、通海系统用铜合金等。展望了铜合金在未来舰船上的应用前景。     

冰箱用箱壁式冷凝器的传热面积确定

MakingaDetergunationoftheHeatTransferAreaofapipe－wallCondenserinUseforRefrigerator冰箱用箱壁式冷凝器是将传热管（蛇形管）紧密粘贴在箱壁（金属板）内侧而成的一种“内藏式”冷凝器。金属板作为整体在冷凝器中起散热助片作用。在这种型式的冷凝器中，传热管与箱壁的接     

硫酸盐还原菌生物膜下BFe30-1-1铜合金的腐蚀行为

硫酸盐还原茵是最重要的生物腐蚀茵,对凝汽器传热管的腐蚀较为严重.采用电化学方法、微生物学方法和表面分析方法,在培养基中就硫酸盐还原茵(简称SRB)对凝汽器传热管材料BFe30-1-1铜合金的腐蚀电化学行为进行了研究.结果表明:SRB的存在使电极自腐蚀电位剧烈负移,腐蚀速率显著增加,极化电阻在细菌生长后期显著降低,在SRB作用下BFe30-1-1铜合金发生了严重点蚀.     

国外舰船用铜合金螺旋桨材料

本文介绍了舰船螺旋桨用的各种铜合金材料,包括锰黄铜、镍铝青铜、高锰铝青铜、铍铝青铜及锰铜合金等。并对铜合金螺旋桨在海水中的腐蚀疲劳、腐蚀、空泡剥蚀及螺旋桨的防护等也作了概述。     

高性能先进舰船用合金材料的应用现状及展望

船体结构、冷却器、管路和螺旋桨是战舰、潜艇的重要组成部分。综述了合金材料在国内外高性能知名舰船关键部位中的使用情况,指出美国依托高纯净冶金和控冷控轧技术的HSLA微合金高强钢代表了当前舰艇壳体和甲板用钢的最高水平,多数国家的舰船结构用钢仍然以HY-80和HY-100钢为主。此外,俄罗斯的舰船用钛和德国的高强低磁钢的应用水平居国际领先,而美国和俄罗斯在铝合金舰船结构的应用技术上较其他国家更为先进。当前用量最大的舰船冷凝管用合金是铁白铜,而钛不仅更加适于建造舰艇冷凝器,还是制造管路和螺旋桨的优秀材料。轻质、高强和低成本是当今各类舰船选材的重要依据。     

强化传热技术在空调中的应用

众所周知,提高空调机热力循环过程中制冷剂的蒸发温度、降低其冷凝温度均能提高空调器的制冷系数。但是随着冷凝温度的降低和蒸发温度的提高,空调器的传热温差将会随之降低,蒸发器和冷凝器的传热条件恶化。虽然增大蒸发器、冷凝器的换热面积能解决这一矛盾,但是由此必然导致空调器体积增大、能重比降低。解决这一矛盾最为明智的方法就是利用现有的传热强化技术、强化冷凝器和蒸发器的传热实现空调机蒸发器、冷凝器的低温差传热。本文将简要介绍强化传热技术及几种能在空调设计中应用的强化传热管。     

钛合金及其在舰船装备上的应用现状与趋势

Ti合金作为一种质轻、高强、耐腐蚀的优异轻型结构材料,能够显著提升舰船装备技战术性能,增强海洋安全保障能力。目前,舰船用Ti合金材料技术主要集中在俄、美、法、日、中等国家,其中俄罗斯、美国和法国在军用舰船用Ti的研究和应用方面处于世界领先水平,而日本的民用舰船用Ti合金方面已经进行了很好的尝试。文献资料表明,Ti合金在舰船上主要用来制造耐压壳体、热交换器、冷凝器、核反应堆外壳以及配套管道系统,未来Ti合金在使用量和使用部位上还将会不断扩大,新的先进加工成形技术及焊接技术仍将得到充分重视,大力降低Ti合金部件的制造成本是目前国外发展的重点方向。近年来我国Ti工业得到了迅猛的发展,材料加工和成形技术以及装备水平得到了很大的提高,而且Ti合金成本也降到了历史最低水平,为Ti合金在舰船上的应用带来了良好的机遇。因此,我国应充分重视"海洋金属"Ti在舰船乃至海洋重要工程装备上的应用研究和技术发展,以创新和超越的思路与理念为舰船提供安全性、可靠性和全寿命的保障,为实现海洋强国的战略目标及海洋经济创新发展提供重要的物质支撑。     

舰船用钛合金的焊接应用研究

钛合金在舰船中的应用日益广泛,如主冷凝器、潜艇二回路管路系统,深潜器耐压壳体,某些武备系统等。焊按是建造不同用途复杂结构的最常用和最有效的连接工艺,焊接接头通常又是整个结构最薄弱的环节,也是设计上最为关注的研究对象。本文根据近30年来舰船用钛合金焊接应用研究的成果和经验,简要叙述了研究中考虑问题的原则,材料应用研究等产品建造的相互关系以及应采取的对策。     

B30铜镍合金换热管腐蚀与防护研究进展

B30铜镍合金具有优良的耐海水腐蚀性能,一般用作船舶海水冷凝器系统的换热管路,但在实际工况中仍因各种原因存在局部腐蚀失效问题.论述了B30铜镍合金海水换热管路的腐蚀问题、腐蚀机理、腐蚀影响因素及其防腐措施,对合理设计船舶冷凝器换热管路防腐蚀设计具有一定的参考意义.     

舰艇结构的动态特性分析

以各国海军普遍采用的液压平衡式发射系统为研究对象,通过对发射压力固有特性的分析,建立舰艇结构的有限元分析模型。在此基础上,进行模态和瞬态计算与分析,结合发射采用的高压水的性能曲线,探讨影响鱼雷水下发射结构噪声的主要因素,包括舰艇壳体属性、流体属性及发射管壳体属性等,和未来进一步研究的方向。     

Detailed simulation of fluted tube water heating condensers

Fluted tube-in-tube condensers are key components in advanced energy efficient water heating heat pumps. Therefore, there exists a need for a computer design tool that incorporates all the essential features of these heat exchangers. This paper describes the development of a detailed model to simulate fluted tube refrigerant-to-water condensers. The model allows the surface area to be divided into any number of sections for which all the refrigerant and water properties can be evaluated. This allows for the extension of the model to simulate heat exchangers for cycles employing zeotropic refrigerant mixtures. For the waterside existing empirical equations are used for both friction and heat transfer. However, on the refrigerant side no correlations are available in the literature to calculate friction and heat transfer coefficients. The approach followed in this paper is therefore to use existing smooth tube correlations combined with enhancement ratios based on correlations available for helical coils as well as enhancement factors based on empirical data for fluted tube condensers. The model is validated with the aid of results from independent tests on two commercial fluted tube heat exchangers. The average difference between the simulated and measured pressure drops is 7.27% and the average difference for the log mean temperature difference (LMTD) is 4.41%.     

内螺纹铝管综合性能及应用前景分析

对具有相同外径的铜光管、内螺纹铝管及内螺纹铜管进行换热实验,并测试其机械性能和使用安全性。结果表明,内螺纹铝管的换热性能相对于铜光管有很大的提升,略低于内螺纹铜管,其机械性能不如铜管,爆破压力也低于铜管,但是这些性能可以通过改变内螺纹铝管的结构得到提升。     

R134a单元式风冷冷风机组冷凝器设计

单元式风冷冷风空调机组普遍采用波纹翅片管冷凝器。对冷凝器进行设计的关键是确定制冷工质在铜管内的冷凝换热系数及空气在翅片侧的表面换热系数，同时也需要考虑空气流过冷凝器的压降，以便选择风机。采用数学模型及换热关联式计算相关参数，在此基础上对R134a单元式风冷冷风空调机组的冷凝器进行设计。     

套管式冷凝器优化分析及应用

以热流密度为目标函数对套管式冷凝器进行优化分析，得出在不同套管直径下的热流密度最大值与最佳内管直径的关系，将其应用于套管式冷凝器的设计，为选取最佳方案提供一种方便的分析方法。     

分液冷凝器的管程理论设计及热力性能评价

根据分液冷凝器强化换热思想对其管程理论设计方法进行了研究。依据质量流速和干度来判断每一流程中制冷剂的流型,并依此选取Cavallini换热模型公式的方法求其平均换热系数,同时采用Cavallini两相压降模型和Darcy-Weisbach单相压降模型分别确定冷凝区和过冷段的压降。针对一个案例计算了三种管程设计方案下冷凝器管内冷凝换热系数和端压值,并用惩罚因子PF对其综合热力性能进行了评价。计算结果表明:不同的管程设计方案中管内制冷剂的流量分配均匀性存在较大的差异,均匀性越好,其综合热力性能越优。在质量流速为1200~1500 kg/(m2.s)范围内,与同等换热面积的蛇形管冷凝器相比,其中最好的分液冷凝器的PF值减小了48.5%~54.1%,可见设计优良的分液冷凝器的综合热力性能明显优于蛇形管冷凝器。     

风速对冷凝器换热能力的影响

本文采用分布参数法建立了冷凝器数学模型,在此模型基础上编写了冷凝器仿真程序,对三种管排数的冷凝器进行了模拟.通过计算不同风速下空气侧换热系数和管内外温度的变化,来分析风速对冷凝器换热能力的影响.由计算可知在换热面积相同时2排管冷凝器换热能力要比4排管冷凝器换热能力大2.36%;减少管排数可提高空气侧平均换热因子,减小压降.     

微通道冷凝器空气侧性能的实验研究

对13个微通道冷凝器空气侧性能进行实验研究,分析空气侧换热系数和压降与迎面空气流速、翅片片距、百叶窗翅片开窗数、扁管宽度及扁管高度之间的关系,并将实验值与3个不同的百叶窗翅片换热及压降关联式的预测值进行比较。结果表明：翅片片距和扁管宽度对空气侧性能影响较大,3个关联式中Kim—Bullard关联式预测偏差相对最小,换热系数的预测偏差在0～-30％以内,摩擦系数的偏差在±20％偏差范围内。最后基于已有实验数据,对KimBullard关联式进行重新拟合。     

热交换器用高耐蚀铜合金的研究进展

综述了国内外热交换器用高耐蚀铜合金的研究进展,并对各种耐蚀铜合金的耐蚀性能和适用水质进行了比较,指出了热交换器管材的发展趋势.