汽水分离再热器U型管热应力分析

以核电汽水分离再热器(MSR)U型管束为研究对象,建立了弯管区的力学模型,根据变形协调条件解出内力,进而给出U型管的热应力计算公式,依此公式可以定量的计算热应力值,并分析影响热应力大小的各有关参数。     

挡板对某双层U型管流动特征的影响

针对双层U型管中有无挡板及其安放位置对流动特征的影响展开研究。热水入口流速0.5m/s,冷水入口流速1.0m/s,使用商用计算流体动力学软件ANSYS FLUENT进行流场数值模拟,得到了管道内流体速度、涡量、压力和温度的分布。设置挡板后,管道内湍动剧烈,涡强度增强,平均流速先增大后减小。设置挡板可以显著改善隔板出口处的压力分布情况,而随着挡板到隔板距离的增大,挡板处的压差逐渐增大。无挡板时,出口处流体间换热效果最好,设置挡板后,随着挡板到隔板距离的增大,换热效果变差。     

换热表面结垢对U型管蒸汽发生器传热性能的影响分析

U型管蒸汽发生器的壳侧沉积了来自二回路系统中的腐蚀产物,结垢导致热量聚积在金属换热管上,容易造成垢下热点腐蚀,危害设备安全。为了明确结垢对蒸汽发生器传热性能的影响,本研究基于仿真平台APROS建立了U型管蒸汽发生器的分布式模型,并根据已公开论文中的数据进行了模型准确性验证;推导了污垢热阻与表面换热系数之间的关系式,分析了不同结垢厚度、位置对U型管蒸汽发生器换热区域的传热管壁面温度、流体温度、传热系数、热流密度等的影响程度。研究结果表明：随着结垢程度的加剧,蒸汽发生器的换热效率不断降低,出口蒸汽品质不断下降;结垢对沸腾段换热效率的影响比对过冷段换热效率的影响更大。     

地热井内U型管换热器供热装置的理论分析

通过对等长对流增速Ｕ管井下换热器的分析，建立了理论模型，导出流动控制方程和增速管人口无混合流和有混合流时的环流控制方程，可确定环流器及有关温度参数。     

H铝U型管太阳能集热器

考查了H铝U型管的耐化学腐蚀性能,以及H铝集热的热性能.试验表明,H铝U型管耐腐蚀性能优于传统的TP2铜U型管集热器,但热性能与TP2铜U型管集热器相当,其联集箱、边框和尾架均采用铝合金型材,重量轻,外形美观,是一款高品质的集热器产品.     

U型管桩埋换热器稳态传热模拟研究

采用能量平衡的方法建立了土壤层内U型管桩埋换热器稳态传热模型，并以天津市一地源热泵实际工程为背景，模拟计算了管脚热影响因子、土壤导热系数等对U型管桩埋换热器的传热特性的影响。     

U型管式全玻璃真空管集热器热效率及性能研究

在能量平衡分析的基础上，建立了U型管式全玻璃真空管太阳能集热器热效率方程，推导了集热器热损系数、效率因子等性能参数的计算公式，理论计算热效率与实验数据吻合良好。计算分析表明，真空管热损系数与吸热管和环境温差并非线性关系，将其关联式按环境温度分段整理将使计算结果更接近实际；涂层发射比对集热器的热效率影响较大，降低涂层发射比是提高集热器效率的有效途径；采取适当的措施降低吸热管与肋片间的接触热阻后，采用U型管连接方式不会时热利用系统集热器效率造成太大影响。     

填充型U型管式真空集热管的热性能分析

通过理论分析方法对一种新型的填充型U型管式真空集热管的热性能进行研究,建立U型管内流体的能量平衡方程,分析U型管两支管内流体沿轴向的温度变化,对热损失系数和填充层导热系数等影响集热管热性能的关键参数进行分析。并以石墨作为填充材料,对石墨填充U型管式和铝翼U型管式真空集热管进行试验研究。结果表明:理论分析和试验研究的结果吻合较好,填充U型管式真空集热管具有良好的热性能,其集热效率可较现有铝翼型U型管式真空集热管提升12%。     

U型管埋地换热器三维传热模型及实验对比分析

针对U型管埋地换热器的传热特点,考虑了两管脚之间的相互影响,建立起非稳态传热模型。采用数值解法对该理论模型进行了求解,并将结果与实验值进行了对比分析,发现两者变化趋势一致,但理论计算结果比实验测试值低,其中的一个重要原因是因为换热器与土壤间的热交换不是纯导热过程,还应该进一步考虑土壤中热湿迁移等因素的影响。     

垂直布置倒U型管内汽液两相流稳态特性及脉动特性研究

本试验以Ｆｒｅｏｎ－１１３为工质,从试验和理论两方面研究了垂直布置倒Ｕ型管内汽液两相流的稳态,脉动曲线。试验范围如下：出口压力ｐｅ＝０．２￣０．４ＭＰａ,系统加热功率Ｑ＝６．４￣１０．４ｋＷ,质量流速ｍ＝３￣２４ｋｇ／ｍｉｎ,理论研究采用一维均相模型,用差分法求解守恒方程组,得到稳态的流量－差压特性曲线,同时还采用数值计算方法模拟了压力降型脉动曲线。     

旗式管屏U型管马鞍型坡口加工专机设计浅析

分析比较了旗式水冷壁管屏U型管马鞍型坡口的加工工艺,针对火焰切割成形差、焊后质量不稳定及车削加工坡口工作效率低等缺点,通过大量工艺试验,研制了旗式管屏U型管马鞍型坡口切削专机,有效地提高了生产效率,减轻了工人劳动强度,保证了产品质量。     

内压下轴向穿透裂纹等强度异径三通K1的计算

本文以断裂力学为基础，采用有限元分析方法，借助ANSYS有限元分析软件，对含轴向穿透裂纹等强度异径三通进行了研究。选择单元SOLID95和单元SOLID45建立了含轴向穿透裂纹等强度异径三通的有限元模型，并以此计算了内压载荷下各几何尺寸和裂纹尺寸三通主管和支管的应力强度因子K1，进一步换算成形状因子F并拟合成公式。公式的拟合误差在10％以内，可以满足工程安全评定的要求。     

斜裂纹对转子扭转剪应力的影响

为研究斜裂纹对转子扭转剪应力的影响,分析计算了转子倾角(裂纹面与轴线的夹角)大于60°的斜裂纹在不同裂纹深度比下不同位置的应力强度因子KⅢ。计算结果表明:相同倾角的斜裂纹在同一位置的应力强度因子随着裂纹深度比a/R的增大而增加;在相同深度比和倾角的情况下,应力强度因子KⅢ随着与裂纹中心距离的增大逐渐减小,并且倾角越大在边缘处衰减得越快。拟合了不同裂纹深度比a/R(a/R0.4)和不同倾角下所对应的应力强度因子曲线,定义了斜裂纹与横向裂纹扭转剪应力的临界相对差值Wcr,确定了在不同工程允许误差所对应的临界倾角cθr。该临界倾角可以在工程应用中用来判断何时可以采用横向裂纹模型代替斜裂纹模型。     

裂纹参数对叶片固有频率影响的研究

叶片在运行中产生的裂纹对叶片的安全运行有重大影响.采用考虑叶片几何非线性变形的三维有限元方法,研究了裂纹形状、裂纹深度和裂纹位置对叶片固有振动频率的影响.结果表明:裂纹尖端形式对叶片频率影响很小,裂纹深度和位置对叶片频率影响很大;并且裂纹位置对叶片不同阶振型对应的频率影响规律不同;裂纹深度越大,叶片频率越低.     

非平面U型管件制造工艺改进方法

经研究提出了壳牌气化炉内件中一种非平面U型管件的快速压制成型方法,该种方法是除常规弯管加工方法之外的另一种制造方法。其关键点在于模具的设计及其摆放,通过计算将模具摆放于一个特定的角度,与传统方法相比,可以用更少的工序将管子压制成型,大幅简化了此种弯管的制造工艺流程。     

磷对焊缝裂纹的影响

在大反梁埋弧自动焊焊缝上发现了沿焊缝纵向分布的裂纹,经过分析和试验,是焊剂中磷含量严重超差所造成的。     

周边缝对U形河谷拱坝应力位移的影响

针对宽底的U形河谷拱坝坝踵常出现过大拉应力的问题,以某U形河谷拱坝为例,利用ANSYS三维有限元分析软件,通过设立5组不同的计算组合,分析研究了材料非线性、设置不同范围的周边缝对拱坝位移场、应力场及坝体可能存在开裂区的影响。结果表明,设缝后拱冠梁表现出顺河向的平移和倒向上游的转动两种刚体位移趋势,拱冠梁截面上游面的梁向拉应力减小甚至出现压应力,下游压应力也有所减小,周边缝设缝范围的改变对拱坝的应力及坝体可能存在的开裂状况影响不大。