不同倾斜角度热交换器振动特性流固耦合模拟及试验研究

结合流固耦合基本理论,采用仿真模拟方法,在Workbench平台对不同倾斜角度热交换器壳程进行了流场分析与模态分析.在热交换器振动性能测试平台上进行试验,研究热交换器倾斜不同角度时壳程流体对换热管束振动特性的影响.试验结果与仿真模拟结果基本一致,验证了仿真模拟方法的正确性.试验结果与仿真模拟结果对比表明,热交换器水平安...     

基于ANSYS与VB的螺旋板换热器CAD系统开发

针对螺旋板换热器设计计算复杂、开发周期长且设计理论及经验均不足等问题,以提高其设计的效率和准确性为目的,联合运用VB与ANSYS软件,开发了具有工艺计算、结构计算、参数化绘图、倒锥形密封端盖结构分析等功能的螺旋板换热器CAD系统,实现了螺旋板换热器设计计算、三维参数化绘图及倒锥形端盖分析设计一体化。从而,也解决了国内缺少倒锥形密封端盖结构设计标准的困扰。     

非常规换热器换热管固有频率的计算

针对非常规换热器在现代工业使用中存在振动损坏的问题,本文结合某厂的一台冷凝器,对单根换热管进行了模态分析与谐响应分析,同时还对其管束进行了全面的模态分析。结合GB151-1999和大型有限元软件ANSYS,分析了换热管数量对换热管束固有频率的影响,并对壁厚、最大跨距、管径和节径比4个因素进行了研究。计算结果表明,此算例中的冷凝器是合格的,对于实际使用中出现振动损坏的问题,在以后的模态分析计算中应当考虑到实际流体作用的影响。     

双管板热交换器应力分析和结构优化

针对传统管壳式热交换器设计过于保守的问题,利用有限元ANSYS软件对双管板热交换器的结构进行疲劳校核以及应力分析。在满足疲劳强度和应力强度条件下,采用ANSYS的APDL对双管板热交换器的外管板厚度,内管板厚度,内、外管板间距,换热管厚度以及换热管外径这5个变量进行参数优化设计,以整体结构的体积最小作为目标函数。有限元分析结果表明,优化后双管板热交换器的质量降低了21.6%,可使生产制造费用得到有效降低,达到降低总质量和节约成本的目的。     

分离塔地脚螺栓有限元分析

基于ANSYS14.5软件建立了分离塔的有限元简化模型,通过施加不同大小的预紧力,模拟了操作状态下受风载的分离塔地脚螺栓的受力情况,分析了预紧力大小对地脚螺栓应力以及塔体顺风方向变形的影响。有限元分析结果表明,随着预紧力的增大,螺栓所受应力增大,塔体顺风方向变形减小。在一定预紧力下,分离塔在能够继续生产的倾斜程度内的倾斜对地脚螺栓的应力影响很小,塔体顺风方向变形受倾斜程度影响较大。将模拟计算结果与理论计算结果进行比较,误差能满足工程需要。     

平封头双开孔接管结构有限元应力分析

平封头开孔接管区结构不连续,应力分布复杂,导致局部应力集中。利用有限元软件ANSYS,采用线弹性分析方法和极限载荷分析方法对平封头双开孔接管结构进行计算分析,将接管轴向拉力、轴向推力分别与内压耦合,得到了平封头双开孔接管结构应力分布及变化规律。计算分析结果表明,接管轴向拉力使平封头双开孔接管连接区弹性应力变大,应力集中程度提高,降低了平封头双开孔接管连接区的极限承载能力;接管轴向推力使平封头双开孔接管连接区弹性应力变小,提高了平封头双开孔接管连接区的极限承载能力。     

管壳式换热器高压密封结构的研究

本文介绍了管壳式换热器的一种新型高压密封结 构——八角垫卡环密封结构。试验表明,在选定的结构参数下,该密封结构的工作压力由原来的6.3MPa提高到了35MPa。能够用于高压下管壳式换热器的密封。同时,在GB150—89附录J中八角垫密封结构制造公差的基础上,给出了适用于本密封结构的数据。     

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。     

颗粒尺寸对聚合釜内固-液两相流的影响

利用计算流体动力学方法对组合式搅拌器作用下聚合釜内固-液两相流的流场进行数值模拟。分析了不同固相颗粒粒径对液相速度分布、固相颗粒体积分数分布及搅拌功率的影响。数值模拟结果表明,颗粒粒径的变化对液相速度的影响较小,对釜内固相颗粒分布影响较大;颗粒粒径越大,聚合釜釜底固相颗粒沉积越明显,但颗粒体积分数增大会导致聚合釜釜内固相颗粒的分散更为均匀,颗粒粒径的改变对搅拌功率的影响不显著。研究结果可为聚合釜内固-液两相流的工程应用提供理论依据。     

螺旋板换热器密封端盖结构研究

为合理选择螺旋板换热器密封端盖结构,采用有限元分析技术对螺旋板换热器中常用密封端盖结构进行分析对比,并在此基础上对影响变形的相关变量进行研究。结果表明:椭圆形端盖结构、径向加强筋端盖结构、倒锥端盖结构的应力和变形约为单环形加强筋结构的一半,其中倒锥端盖综合性能要好于其它几种;倒锥端盖结构lc/Ra约为0.15、ld/lb约为0.3、角度a约为45°～50°时,倒锥端盖无论是应力还是变形都趋于合理。