液压油箱散热的仿真与改进

液压油箱是液压系统主要的散热器件,其散热效果直接影响系统的性能。根据液压系统散热性能差的特点,针对液压油的温升,应用ANSYS的热学模块,对液压油箱的传热性能进行仿真计算,并提出运用相变硅胶材料包裹油箱侧面来提高液压油箱的传热性能。仿真结果表明:相变材料的使用可以提高液压油箱的传热速率,使油箱降到更合适的温度。     

高强度钢板热成形界面换热系数估算

为评估高强度钢板热冲压成形过程中的传热强度,本文根据实验采集的温度曲线,利用热平衡的数值积分形式得到了不同压强下随温度连续变化的换热系数,求解过程中通过等效热容的方式引入了马氏体相变的影响.结果表明,换热系数的大小不仅与压强相关,而且随着材料温度变化.最后求得的换热系数被带入Abaqus仿真计算,仿真结果能和实验数据较好的吻合,从而对实验及估算方法的有效性进行了验证.     

基于石墨烯涂层的垃圾处理设备液压油箱散热研究

油箱作为垃圾处理设备液压系统的主要散热主体，其散热性能对液压系统的工作性能影响很大。通过计算垃圾处理设备压缩工位散热，得出环境温度分别为25、30、35 ℃时油液的温升曲线。建立油箱三维模型，利用ANSYS的Fluent模块进行仿真分析，得出有无石墨烯涂层时油箱温度的变化曲线。结果表明：不同初始温度下，石墨烯涂层的使用能够降低油箱达到热平衡时的温度，但对达到平衡温度的时间影响很小。     

基于球形相变单元储热装置的放热特性研究

设计并搭建基于球形单元的相变储热装置。储热水箱作为太阳能供暖系统中的核心设备，水箱的放热性能直接决定储能系统整体的运行效率。通过单一控制变量法对球形单元储热装置进行放热试验，得到并分析温度变化曲线。结果表明：在水箱空间一定且相变材料基本一致时，球形相变单元个数对装置的放热效率影响较大；改变单元之间层间距对装置的放热效率影响较小；入口温度和入口流量的变化对整个装置换热效率影响较大。     

用于室温相变储能材料的NaNO3-LiNO3-KNO3-H2O体系相图预测

采用Pitzer-Simonson-Clegg模型对四元体系NaNO3-LiNO3-KNO3-H2O在273~358 K的溶解度相图进行预测,模型参数拟合于二元体系NaNO3-H2O、LiNO3-H2O、KNO3-H2O和三元体系NaNO3-LiNO3-H2O、NaNO3-KNO3-H2O、LiNO3-KNO3-H2O的水活度、渗透系数及溶解度数据,发现一个四元共晶点,该点组成为5.9%NaNO3、76.2%LiNO3.3H2O和17.9%KNO3(质量分数),相变温度为295.6 K。通过吸放热行为测试及DSC检测对共晶点组成材料的储热性能进行研究。结果表明:该材料在相变温度附近具有良好的储放热性能,且热焓很大,可作为潜在的室温相变储能材料。     

热变形奥氏体CCT曲线实用化修正研究

探讨了工艺参数对动态CCT曲线位置影响,分析采用热模拟方式测定的热变形奥氏体CCT曲线在实际应用中出现偏差的原因。结合实验及现场对变形奥氏体连续冷却规律的实测,介绍了修正动态CCT曲线的方法,该方法利用实测连续的冷却过程中相变潜热释放引起轧件温降速度变化,采用切线法获得实际工况下的相变开始和结束温度以及相变持续时间,修正后的动态CCT曲线中相变特征点更贴近生产实际。采用修正后的CCT曲线相变温度进行组织性能预测,预测结果与实测结果误差在5%以内。     

基于Fluent的相变蓄热水箱蓄热性能研究

利用ICEM CFD创建相变蓄热水箱物理模型并进行网格化,基于Fluent特有的Solidification/Melting模型,仿真一种基于球型封装的相变储热水箱在初始温度35℃、入口流速0.11 m/s、入口温度98℃工况下的蓄热过程,得到了相变储热过程中的温度与液相率曲线,研究3种不同物理模型的储热性能并分析了相变过程中的储热形式,得出了在同等储热量下,具有3种不同大小(直径分别为50、65和80 mm)蓄能球的水箱储热时间分别为2 220、2 750、3 540 s。具有50和65 mm相变储热球的水箱比具有80 mm储热球的水箱整体储热时间分别减少1 320和790 s,整体模型的储热效率分别提升了37%和22%。因此在实际应用过程中,合理选择蓄能球直径可有效提升蓄热效率。     

Al-Si-Cu-Mg-Zn合金的高温相变储热性能研究

制备了20种基于Al-Si-Cu-Mg-Zn合金的高温相变储热材料,采用综合热分析技术研究其储热性能。结果表明,20种储热材料的相变温度处于440℃~650℃之间,均具有较大的相变潜热,大部分储热材料的相变潜热在200 J.g-1以上。Al-Si合金储热材料具有较高的单位质量储热量;Al-Cu-Zn合金储热材料具有较大的单位体积储热量;Mg、Zn能显著降低相变温度,具有较好的扩大储热温度范围作用。     

Ni54Al25Fe21-xCox合金的马氏体相变和磁性转变

传统的β基Ni-Al-Fe形状记忆合金随Fe含量提高而呈铁磁性,因此可以发展为铁磁性形状记忆合金.通过金相显微分析、DSC、VSM和EDX方法,研究了Co含量x对Ni54 Al25Fe21-xCox合金马氏体相变和磁性的影响.发现该合金马氏体相变温度与x成正比关系,x每增加1at%,1623K淬火时马氏体相变温度约提高30K,1373K淬火时马氏体相变温度约提高38K.淬火温度降低会显著降低Ni54Al2Fe21-xCox合金的马氏体相变温度和Curie点Tc,但随着x的提高,淬火温度对马氏体相变温度和Tc的影响程度减小.Tc随x变化的幅度不大,在Tc-x曲线上出现最大值,为256K,对应于1623K淬火的Ni54Al25Fe19Co2合金.马氏体相变温度的变化与β相的平均s＋d总电子浓度变化有关,并首次提出Al含量和结构有序度两方面的变化共同影响Curie点.     

Ni52Mn21+xGa27-x(x=0-5)磁性形状记忆合金的相变

研究了非化学计量成分的多晶Ni52Mn21+xGa27-x(x=0-5)系列合金的热弹性马氏体相变和磁相变.合金的马氏体相变温度Ms随Mn含量的增加而升高,当x＞4时,Ms已经升高到室温以上,而马氏体相变滞后△T随z的增大而减小;合金的磁相变温度TC随z增加而升高,但变化范围不大,在z＞2后,Tc保持在348 K左右.实验获得了一种具有实用前景的合金成分--Ni52Mn25Ga23合金,其马氏体相变温度在室温以上,相变滞后仅为5 K.     

渐变式螺旋盘管蓄热过程数值模拟及实验研究

为提高恒定螺距螺旋盘管蓄热装置蓄热效率,提出一种以石蜡为相变材料(PCM)的圆柱形渐变螺距盘管式相变蓄热装置。螺旋盘管蓄热装置具有管程长、蓄热过程中温度分布不均导致相变时间增加的问题。为此,提出渐变螺距优化算法,通过高斯拟合和FLUENT软件模拟选择出一组最优渐变螺距。对渐变式和恒定式螺距蓄热装置在不同入口温度和流速下的蓄热过程进行模拟,且通过FLUENT仿真和实验研究两种装置的蓄热特性。结果表明:相比于恒定螺距相变蓄热装置,渐变式螺距相变蓄热装置能够更好地耦合PCM蓄热特性,在一定程度上能够缩短蓄热时间。     

宽通道板式换热器修复工艺

氧化铝生产所用的宽通道板式换热器因在长期使用过程中板片磨损而导致泄漏,局部处理无效后设备无法使用,需进行彻底处理。在实际修理中,利用现有技术和能力,针对板片破损情况和设备结构特点,采用组对、焊接工艺对破损板片进行逐片拆解和清理,解决了残片恢复、薄板沟槽堆焊、焊接变形控制、板片裂纹处理和压力试验等多项技术难题。     

相变潜热对铍材激光钎焊熔池内流场和温度场动态行为的影响

为了能够反映固液相变过程中潜热等对熔池动态行为的影响,基于旋转高斯体热源与高斯面热源相结合的混合热源模型,分析了相变潜热对焊接熔池温度场和熔池形状的影响.计算结果表明,在铍材激光钎焊过程的温度场和流场分析中,潜热的影响不是总可以忽略的,其误差取决于材料在物相转变时交界面温差的范围及材料熔解体积的大小.与不考虑相变潜热的情况相比较,考虑相变潜热时显示出较低的最高温度、较小的熔池范围和较窄的热影响区.通过对铍材焊接温度场、焊缝断面形状模拟结果与实际热循环曲线以及焊接接头形状的对比,表明,考虑潜热的计算模型会得出更精确的结果.     

Studies on multipass welding with trailing heat sink considering phase transformation

A two pass butt welding of 6 mm mild steel plates was simulated using 3D finite element model using temperature and phase dependent material properties. Material phase transformations were simulated using suitable phase transformation kinetic models. Mechanical analysis is carried out using nodal temperature and phase proportions as input. Experiments were carried out using liquid nitrogen (LN2) as trailing heat sink. Trailing heat sink helped to reduce the residual stress in the fusion zone (FZ) and heat affected zone (HAZ) although distortions were found be increasing. A parametric study was conducted to study the effect of distance between weld arc and trailing heat sink. The heat sink closer to weld arc reduced both distortions and residual stresses.     

板式换热器板片穿孔失效分析

对某热轧厂使用的板式换热器板片腐蚀穿孔损坏,进行了宏观形貌、化学成分、金相组织和扫描电镜微观分析．结果表明,板片腐蚀穿孔原因属于缝隙腐蚀．     

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 文章考察了核电站用钛板换热器裂纹、穿孔等失效现象,采用断口分析、表面宏观和微观形态分析、材料化学成分分析、金相组织分析等方法分析换热器失效原因。结果表明：钛板换热器成形加工的强烈变形区存在较严重的损伤缺陷,并且在工作中存在振动,是导致钛板换热器疲劳开裂失效的主要原因;海水侧微粒的冲蚀作用是换热钛板穿孔失效的主要原因。     

热处理对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢板焊接接头耐腐蚀性的影响

通过填丝钨极氩弧焊方法对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢板进行焊接,并对焊接接头进行焊后热处理.采用SEM对焊接接头热处理前后的组织进行观察及分析;采用模拟海水浸泡试验,测量了焊接接头的交流抗阻和极化曲线.结果表明,1Cr18Ni9Ti和2Cr13钢板焊接接头热处理前焊缝为典型的柱状晶,组织为板条马氏体+奥氏体+第二...