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《壓力載荷作用對預(yù)應(yīng)力換熱器應(yīng)力特性的影響.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第45卷第3期當(dāng)代化工Vo1．45．No．32016年3月ContemporaryChemica]IndustryMarch，2016壓力載荷作用對預(yù)應(yīng)力換熱器應(yīng)力特性的影響劉義民，郭崇志(華南理工大學(xué)，廣東產(chǎn)州510640)摘要：采用有限元數(shù)值模擬分析法對固定管板式換熱器應(yīng)力數(shù)值計(jì)算，考慮溫度對材料參數(shù)的影響以及壓力載荷的作用，探討預(yù)應(yīng)力換熱器的應(yīng)力特性。在正常操作工況下，討論管程壓力載荷、殼程壓力載荷對管板應(yīng)力的影響，并依據(jù)大量的模擬仿真數(shù)據(jù)總結(jié)得到壓力載荷對管板的應(yīng)力變化規(guī)律。對比美國ASME規(guī)范Ⅷ一2中的管板應(yīng)力計(jì)算公式發(fā)現(xiàn)，壓力載荷對
2、管板應(yīng)力的影響結(jié)果與管板應(yīng)力計(jì)算公式中壓力載荷的影響一致。關(guān)鍵詞：固定管板式換熱器；壓力載荷；預(yù)應(yīng)力中圖分類號：TQ052文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671—0460(2016)03—0595—04Eff_ectofPressureLoadonStressCharacteristicsOfthePre-stressedHeatExchangerLIUY／．min，GUOChong-zhi(SouthChinaUniversityofTechnology，GuangdongGuangzhou510640，China)Abstract：Thefini
3、teelementsimulationanalysismethodwasusedtonumericallycalculatethestressoffixedtubeheatexchanger．Consideringtheeffectoftemperatureontheelasticmodulusandthepressureload，theStresspropertiesofpre—stressedheatexchangerwereresearched．Undernormaloperatingconditions，influenceofthepr
4、essuresoftubeandshellonthestressofthetubesheetwasdiscussed．Basedonalargeamountofsimulationdata，thestressdistributionruleforthepressureloadonthetubesheetwassummarized．ComparedwiththecomputationalformulaofASMEVIII-2，it’Spointedoutthattheinfluenceofpressureloadonthestressofthet
5、ubesheetisconsistentwiththetheoreticalanalysis．Keywords：Fixedtubeheatexchanger；Pressureload；Pre—stressed固定管板式換熱器在正常操作工況下，管板是l有限元模型建立最容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)破壞的部件。為了有效改善換熱器1．1模型建立工作狀態(tài)時(shí)的應(yīng)力分布情況，文獻(xiàn)f¨提出一種新固定管板式換熱器的工藝參數(shù)如表1所示。型管殼式換熱器的專利制造技術(shù)，通過施加反向預(yù)變形的方法降低由溫差引起的管束與殼體問的熱膨表1主要工藝參數(shù)Table1Mainprocesspara
6、meters脹差，從而大幅降低換熱器工作狀態(tài)的應(yīng)力。文獻(xiàn)。提出建立管程、殼程流體模型進(jìn)行流一固耦合傳熱分析的思路，考慮到管程流體以及管壁對傳熱的影響，真實(shí)反映出換熱器正常工作情況下的溫度場本文中固定管板式換熱器是由管板、換熱管、分布，進(jìn)而得到換熱器整體真實(shí)有效的應(yīng)力分布狀管箱、殼體等連接構(gòu)成的一個(gè)復(fù)雜體系，在建立有態(tài)，不足之處是沒有考慮溫度對材料性能參數(shù)以及限元模型時(shí)需要合理簡化結(jié)構(gòu)模型，忽略對結(jié)構(gòu)應(yīng)管程、殼程壓力載荷對換熱器整體應(yīng)力的影響。力無影響的幾何特征。根據(jù)以上要求建立管箱、殼本文中固定管板式換熱器結(jié)構(gòu)為：管板對殼體體、管板、換熱管以及
7、進(jìn)出口接管的主要結(jié)構(gòu)模型，與管箱整體連接，管板受到管束的支撐約束作用。將固定管板式換熱器作為軸線方向?qū)ΨQ的1／2三維在考慮材料在不同溫度下的彈性模量以及管程、對稱模型。對于局部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的實(shí)體需要采用細(xì)化殼程壓力載荷的作用下，研究固定管板式換熱器與網(wǎng)格單元，在保證網(wǎng)格質(zhì)量要求的條件下合理提高預(yù)應(yīng)力換熱器的整體應(yīng)力分布情況，對定義路徑上網(wǎng)格密度，同時(shí)控制網(wǎng)格單元的平緩過渡。的應(yīng)力分布情況進(jìn)行分析；重點(diǎn)探討不同的管程、1．2邊界條件設(shè)置殼程壓力載荷對管板應(yīng)力分布情況的影響。溫度載荷加載：Fluent仿真分析軟件計(jì)算得到收稿日期：2016-01—14作
8、者簡介：劉義民(1988一)，男，碩士研究生，研究方向：過程裝備CAD~AE仿真分析。E—mail：liuy1mscut@163．c。m。一第45卷第
