低流阻全外压平衡型膨胀节压降仿真计算

蒸汽管道温度高、敷设距离长,常采用补偿器补偿管道的热膨胀量。本文针对旁通直管压力平衡型膨胀节在压降上的不足,提出了一种DN500低流阻全外压平衡型膨胀节,采用Fluent软件对其压降进行计算,分析流体流通面积比和流体流向转变角度对其压降的影响。结果表明,当流体流通面积比为2.35,流体流向转变角度为25°~40°时,减阻效果最佳,且优于旋转补偿单元。根据仿真数据,拟合得到DN500低流阻全外压平衡型膨胀节的压降计算公式,能够快速进行压降计算,为实际工程应用提供理论依据。

波纹管原型试件加速应力腐蚀试验方法及性能研究

对波纹管原型试件加速应力腐蚀试验方法进行了研究,并设计制作了高温腐蚀环境下适合波纹管原型试件加速应力腐蚀试验装置;针对316L、254SMo、Incoloy 800三种材料波纹管分别进行了抗氯离子加速应力腐蚀试验,研究三种材料的抗应力腐蚀性能及特征.结果表明:在42%沸腾氯化镁环境下,254SMo材料波纹管应力腐蚀寿命是常用材料316L波纹管约30倍,Incoloy 800材料波纹管应力腐蚀寿命是常用材料316L波纹管的20多倍,选用254SMo或Incoloy 800作为波纹管的新材料将显著提高波纹管的抗应力腐蚀寿命;受应力状态的影响,进行应力腐蚀波纹管将在波峰波侧形成子午向裂纹或在波峰处形成周向裂纹,此两种裂纹扩展特征也不同.

波纹管的稳定性研究及失稳预防措施

介绍了波纹管稳定性研究的进展情况,围绕柱失稳、平面失稳、外压周向失稳,对波纹管研究中的一些主要成果作了回顾和总结,指出了研究中存在的一些问题,并对波纹管的失稳提出了预防措施。

有限元在波纹管稳定性分析中的应用

本文简要介绍了结构稳定性理论和有限元屈曲分析理论,通过建立波纹管材料简化模型和有限元模型,对不同单元模型下的波纹管进行内、外压屈曲分析,并对结果与实验值进行了分析。

波纹管膨胀节温度场数值模拟

从传热学基础理论出发,运用对流传热实验关联式,计算了膨胀节导流筒与烟气、膨胀节外表面与周围环境的对流换热系数,同时以等效辐射换热系数来简化辐射换热,并且对波纹管与隔热层之间的烟气夹层及波纹管与保温层之间的空气夹层的传热方式进行了分析,综合考虑了对流和辐射传热,得出了烟气夹层和空气夹层的当量热导率。采用ANSYS实现几何建模、网格化、加载和求解的自动进行,得出了膨胀节在模拟工况下的温度场分布;研究了结构设计参数的变化对波纹管工作温度的影响,为膨胀节的设计提供了参考依据,以保证膨胀节在管网中安全运行。

基于Fluent的波纹管流阻性能分析及改进研究

基于流体力学仿真软件Fluent,对城市大管径供热波纹管的内部流场及其改进结构进行了数值模拟,以摩擦因子为表征,研究不同结构参数和工况下波纹管内部阻力的变化。研究表明:相较于光滑管,波纹结构会增强流体的扰动,进而导致更显著的压降;波纹高度对流阻特性影响较为显著。采用正交设计方法对波纹管的主要参数进行组合并对其流阻进行了仿真分析,以探究多个因素耦合作用下波纹管流阻的变化情况。三种因素中,波纹高度对流阻的影响程度最大,而波纹间距影响最小。仿真结果表明,改进后的结构对降低压力损失有一定的帮助,该研究可为城市大管径供热波纹管的设计和优化提供借鉴。

不等壁厚U形波纹管的轴向刚度研究

采用有限元方法对采用不等壁厚设计的无加强U形波纹管轴向刚度进行了非线性分析,并进行了轴向刚度试验,将试验结果、有限元分析结果与推导出的工程经验刚度计算公式进行了对比,验证了有限元分析和工程公式的可应用性,为不等壁厚波纹管的设计开发提供了支持。

旁通直管压力平衡型膨胀节流阻仿真计算及模型验证

管道压降是管网输送的重要技术指标之一,膨胀节压降对管网整体压降有着重要影响。采用Fluent软件对DN500的旁通直管压力平衡型膨胀节压降进行计算,利用突缩、突扩结构与其结构相似的特征,对仿真模型进行验证,误差分别在4%和7%以内,与理论计算吻合较好。仿真结果显示,膨胀节压降随入口速度的增大呈指数增长的趋势,通过拟合获得DN500旁通直管压力平衡型膨胀节压降计算公式,能够快速进行膨胀节压降计算,指导工程应用。

钛制加强U形波纹管疲劳寿命研究

简要介绍了工业纯钛制加强U形波纹管疲劳寿命设计方法 ,并通过 8个波纹管疲劳寿命试验得到钛制加强U形波纹管疲劳寿命的设计公式。

钛制加强U形波纹管疲劳寿命研究

简要介绍了工业纯钛制加强U形波纹管疲劳寿命设计方法,并通过8个波纹管疲劳寿命试验得到钛制加强U形波纹管疲劳寿命的设计公式.

基于有限元分析的波纹管强度应力提取与计算

结合波纹管强度应力的特征,讨论了基于有限元分析的壳模型在单元坐标系下波纹管周向应力和子午向应力的提取与计算,分析了半个波纹壳体的节点应力状态及分布,并与规范中的应力计算进行了模型对比。最后,从离散化的节点应力解出发,提出了针对波纹管强度应力校核的新思路,如采用多项式拟合的方法对波纹管周向应力进行校核,从拟合计算结果来看,所提出的基于有限元离散化应力校核可指导工程实践。