高压容器端盖密封装置进展

端盖密封装置的设计是高压容器设计的重要环节。通过对目前应用的高压容器端盖密封装置结构形式的比较,表明轴向抗剪螺栓连接的高压端盖密封装置是比较理想的密封装置。在一般抗剪螺栓和扁平螺栓基础上研究开发的D形螺栓连接高压密封装置能实现容器端盖的快开。     

钢丝绳减振器静刚度的模拟及影响因素分析

针对钢丝绳减振器构造的复杂性和预应力及内摩擦力的不确定性,为有效模拟钢丝绳减振器静刚度,建立了钢丝绳减振器有限元分析模型,在实验基础上提出了虚拟材料本构关系的概念,考察了钢丝绳减振器缠绕偏角、缠绕宽度和缠绕圈数对三向静刚度的影响。结果表明:缠绕偏角对钢丝绳减振器的影响非常小;在同样的载荷条件下,缠绕宽度增加时,减振器的静变形增加,即静刚度有所降低;宽度对纵向和横向静刚度的影响趋势与垂向一致,但与垂向相比影响程度较小;减振器的静变形量随圈数的增加而减小,即静刚度增加。文章中的分析方法和所得结论,对于钢丝绳减振器的分析和设计具有一定的参考价值。     

基于知识工程的换热器结构合理选择

换热器是调节工艺介质温度以满足工艺要求以及回收余热以实现节能降耗的关键设备,在炼油、化工、冶金、食品等许多工业部门以及日常生活中有着极为广泛的应用.换热器是非标设备,又是特种设备,虽然其设计有相应的设计标准和规范,但在满足工艺要求的前提下可选择的结构较多,也有进行创新设计的余地和必要.应用知识工程理论和相关技术,根据换热器的特点,利用Excel建立数据库,采用Visual Studio 2010开发换热器选型软件,实现换热器结构的合理快速设计.     

与设备断裂有关的宏微观理论和研究方法综述

回顾了与断裂有关的学科的兴起,介绍了与断裂有关的宏观理论包括理论断裂强度、脆性断裂强度和塑性断裂强度的发展过程;微观理论则重点介绍了包括金属的塑性变形、裂纹尖端位错的研究以及断裂研究方法的进展。     

多点约束(MPC)法与换热器整体有限元分析

在管壳式换热器中,管板与法兰和壳体与管子间厚度差大,且大型换热器管子根数多.在对管壳式换热器进行有限元模拟时,如果全部采用实体单元建立整体模型,难度大,计算量大.而管壳式换热器壳体与管子为板壳结构,采用壳单元能大大减小建模工作量和对计算机硬件的要求.然而,实体单元与壳单元由于具有不同的自由度,两者不能直接连接.多点约束(MPC)法是在两种单元连接处建立约束方程,从而实现节点自由度耦合.对某固定管板式换热器,建立两个有限元分析模型,一是采用多点约束法,将壳单元和实体单元进行耦合,另一个是全部采用实体单元,并以管板及壳体中的应力强度为指标,对两个模型进行比较,结果发现,采用多点约束法对管壳式换热器进行整体模拟分析,既相对简单,又有足够的精度.     

移动式容器中液体的晃动及其影响因素的研究

保证移动式压力容器的运行安全具有特殊重要性。结合典型移动式压力容器———罐式集装箱,数值模拟了罐体内液体的晃动过程,重点考察了冲击力、压强、雷诺数等物理量的变化。结果发现,晃动所产生的最大压强远大于初始最大静压强,晃动过程中流场湍动剧烈;加速度越大,充装率越大,容积越小,最大冲击力出现的时刻越早;当罐内充装一半液体,即充装率为0.5时,晃动最剧烈;在数值模拟基础上,以加速度、充装率、介质密度和罐体容积等变量为参数,拟合出液体晃动对罐体封头的最大冲击力计算公式,精度超过95%;对于湍流状态的晃动,黏度对最大冲击力的影响很小。     

基于应变强化技术的低温储罐轻量化设计

随着低温液化气体的日益广泛应用,深冷容器的需求量不断增加。在保证安全的前提下,实现深冷容器的轻量化,对于降低制造成本具有重要意义。采用室温应变强化技术可以提高奥氏体不锈钢的屈服强度,显著减薄奥氏体不锈钢制深冷容器的壁厚,减轻重量。试验测定了304不锈钢应变强化效应,并采用常规设计、分析设计和极限分析三种不同的方法,对相同设计参数的304不锈钢制低温储罐内筒进行强度设计,发现应变强化后材料的屈服强度显著提高。若考虑应变强化,按常规设计内筒柱壳厚度可降低50％,按分析设计可降低45％,而按极限分析,承载能力可提高139％。     

换热设备微生物污垢的动态模拟及影响因素分析

在水温及流速恒定的实验工况下,利用自行研制的循环冷却水动态模拟实验装置,通过模拟不锈钢管换热器在硫酸盐还原菌以及铁细菌存在时循环冷却水系统的结垢特性,验证了Fe2+浓度、COD、细菌总数等水质参数与微生物污垢之间的关联性。实验结果证明硫酸盐还原菌和铁细菌的是导致污垢热阻增加的直接因素;铁细菌会为硫酸盐还原菌的繁殖提供厌氧的条件,两种菌类协同作用,导致微生物污垢的形成速度增快。各水质参数之间相互影响,决了定微生物污垢的特性。水质参数检测结果表明：Fe2+的含量和硫酸根的含量决定铁细菌和硫酸盐还原菌数量的多少,进而影响管壁黏泥量,pH值、COD、氨氮与SRB和IB繁殖代谢密切相关,从而影响了微生物污垢的形成。     

多层多波Ω形波纹管液压成形的数值模拟

对某两层四波Ω形波纹管的液压成形过程进行了有限元数值模拟,分析各层管坯成形后的应力场和应变场分布以及波高方向鼓波高度和壁厚减薄率。结果发现,波纹管液压成形过程中,卸载前最大等效应力出现在大圆弧上,卸载后最大等效应力出现在大圆弧与小圆弧过渡处;波纹管在液压成形过程中,最大塑性变形出现在波峰上,最大塑性应变达27%;波纹管液压成形过程中壁厚减薄严重,波峰处可达17%以上。将模拟所得的波形参数与实际液压成形结果相对比,成形厚度、波高方向鼓波高度等参数的相对误差均小于5%,说明采用有限元法对Ω形波纹管液压成形进行数值模拟是有效、可信的。     

新工科建设背景下过程装备与控制工程专业实验教学改革与实践

专业实验教学是工科专业本科生实践教学的重要环节,有助于学生巩固理论知识,培养动手能力和创新意识。北京化工大学过程装备与控制工程专业基于新工科建设、一流专业建设及工程教育专业认证的要求,对化工机械类传统专业实验教学进行了全面改革,包括突出实验教学的重要性,开发多功能实验装置,保持专业实验教学的先进性,开设新型实验项目。这一系列实验教学改革取得了显著成效,所开发的具有自主知识产权的多功能综合实验装置已被国内60多所大学采用,引领了全国过程装备与控制工程专业实验教学改革的方向。