随机分布纤维束间纵向层流时传质的数值模拟

按层流流动理论模型,对纤维为随机分布的中空纤维膜组件的壳程,在恒定壁面传质量和恒定壁面浓度边界条件下的传质现象进行了数值模拟,并得到了不同装填率下传质Sherwood数关联式。结果表明,纵向层流时,随机分布纤维间的传质仍可分进口段和充分发展段。对于某一给定的纤维束,在传质的充分发展段,传质Sherwood数为一个定值,且较纤维束规则排列时小得多,纤维分布不均一性将导致膜组件的传质能力下降。在传质进口段,传质Sherwood数也较纤维束规则排列时要小,装填率不但对传质系数的关联式Sh=BReaScbf(de/L)的系数B值有影响,且对该式中的Reynolds数的指数a和Schmidt数的指数b值也均有影响。     

随机分布纤维束间纵向层流流动数值模拟

按层流流动理论,采用数值方法模拟了随机分布纤维束间纵向流动时的量纲1速度分布,讨论了中空膜组件中纤维的装填率对流动阻力系数fRe和纤维束间流量分布的影响,并得到了0.1≤≤0.7范围内的fRe与的关系式。模拟结果表明,对于随机分布的纤维束,纵向流动速度分布不均匀,存在明显的偏流现象;由Voronoi划分所得的子单元通道面积分布与流量分布存在一定的关系,装填率对此关系影响较小。流动阻力系数fRe明显小于相同装填率下纤维按正三角形排列时的数值,它的模拟值与Sullivant和Costello等的实验值基本一致,随装填率增大而增大。     

基于A-F类循环塑性理论的多轴局部应力应变法

提出预测缺口构件疲劳寿命的多轴局部应力应变法.采用Armstrong-Frederick (A-F)类循环塑性理论,描述具有非Masing特性的16MnR材料的循环塑性行为.结合A-F类循环塑性模型和增量式Neuber法,分析比例和非比例加载下缺口根部处的多轴应力应变状态.将局部应力应变应用于基于临界面的多轴疲劳损伤模型,对缺口构件进行疲劳损伤分析和疲劳寿命预测.分析结果表明,基于A-F类循环塑性理论的多轴局部应力应变法,能很好地描述缺口根部处的多轴应力应变状态,疲劳寿命的预测结果与试验数据基本吻合.     

不锈钢管弯头破裂失效分析

对破裂失效的０Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢管弯头的化学成分、金相组织及断口用电子显微镜进行了分析并做了材料高温短时拉伸试验，分析了破坏失效的原因。建议在役同类管弯头应采取无损探伤等措施，以确保安全生产。     

基于超结构优化的换热网络ΔT-贡献值方法

运用ΔT-贡献值方法优化和综合换热网络,在给定参数κ,z的条件下,以投资费用最小化为目标对换热网络的超结构进行优化,并提出了优化换热网络的3级优化策略.案例研究表明,运用基于超结构优化的换热网络ΔT-贡献值方法,能够得到年度总费用更小的网络结构.     

内压下薄壁锥壳圆筒过渡段变形特征研究

大锥顶角薄壁锥壳是大型储罐常见罐顶结构。内压作用下,锥壳圆筒过渡段可能会发生屈曲,其变形较复杂。采用千分表和应变计实验测量了壁厚为1.2mm,圆筒内径为950mm,半锥顶角分别为60°和75°的锥壳圆筒过渡段在内部升压过程中的应变及径向位移变化,并且采用3D扫描仪获得表面初始和终态几何形貌。采用有限元分析方法对扫描获得的锥壳圆筒模型(含有真实初始几何形状偏差),进行材料与几何双非线性模拟计算。结果表明:薄壁锥壳圆筒过渡段,在内压作用下将产生明显的屈曲变形,而其屈曲行为具有稳定特征。对含真实初始几何偏差的计算模型进行双非线性模拟所得变形的结果与实验测量值吻合度较好,同时模拟计算得到的过渡段屈曲后形貌(位置、波数和形状)与实验结果相近,其波形呈现一定周期性,但分布并不均匀。     

基于损耗的换热网络优化方法研究进展

回顾近20年来对换热网络损耗方面的研究,从换热网络损失求解方法、目标函数的构建2个方面做出了总结,并分析了各方法的优势和尚待改进的地方,指出换热网络的设计应以分析为基础同时考虑与经济学和夹点方法进行结合。最后,展望了该领域今后的研究趋势,并提出了利用ηC-H图法和公式法联合求解换热网络损失的研究思路。     

316L钢在不同温度下疲劳裂纹扩展的规律研究

本文对 316L钢在常温、2 0 0、4 0 0和 5 5 0℃下的疲劳裂纹扩展速率进行了测试和分析 ,对疲劳断口形貌进行观察 ,得到了四种温度下的疲劳裂纹扩展规律。结果表明 :裂纹扩展率随着温度的升高而增大 ,高温下氧化作用增强     

圆筒加热炉炉管弯曲变形原因分析

对某厂一台圆筒形加热炉辐射炉管弯曲变形的原因进行了分析人为弯曲是炉管受热后轴向伸长受阻,产生的压应力大于炉管轴向失稳压应力。提出了加大导向管尺寸等改进措施。     

过渡区圆弧半径对锻制平封头强度的影响

采取有限元应力计算方法，分析了过渡区圆弧半径对锻制平封头强度的影响.选取25只不同直径和压力等级的压力容器作为算例，建立轴对称有限元模型，计算得到应力强度分布，并根据分析设计标准进行了过渡区结构的强度评定。分析了根据中国GB150标准、美国ASME标准和日本JIS标准选取的过渡区半径设计的封头强度，结果发现采用GB150设计的平封头，安全裕量较大，采用ASME和JIS标准设计的封头，也能满足分析设计的要求，而安全裕量较小。