钢丝绳应力场与疲劳寿命研究

钢丝绳以独特的螺旋结构广泛应用于起重装备中,其应力与疲劳寿命特性是评价钢丝绳工作性能的重要指标。基于SolidWorks-ANSYS平台,运用空间扭曲特征建立一个完整捻距钢丝绳模型,结合虚拟疲劳寿命分析方法,对不同钢丝捻矩6×7+IWS型钢丝绳进行应力与疲劳寿命有限元分析。通过分析发现,6×7+IWS型钢丝绳芯股主要承担着轴向载荷的作用,钢丝捻距的大小影响着钢丝绳的应力分布特性,同时应力大小决定着钢丝绳的疲劳寿命,应力越大疲劳寿命越小。研究结果表明,选取合适的钢丝捻距值,直径、侧股捻距的6×7+IWS型钢丝绳采用钢丝捻距,能有效改善钢丝绳应力分布和提高疲劳寿命,更好的满足工作要求。

波浪冲击下钢丝绳索具应力场与疲劳寿命研究

钢丝绳索具是海洋工程吊装平台起柔性连接的关键部件,常受到不规则波浪的冲击作用,采用流固耦合方法进行应力与疲劳寿命的研究对钢丝绳索具的安全具有重要意义。基于SOLIDWORKS与ANSYS平台,建立钢丝绳索具单向流固耦合分析模型,结合虚拟疲劳寿命分析方法,对波浪冲击下钢丝绳索具的应力与疲劳寿命进行有限元分析,同时对比了静载下钢丝绳索具的应力与疲劳寿命特性,为钢丝绳索具的设计与性能评估提供理论依据。通过分析发现,波浪冲击使钢丝绳索具内部应力成＂双峰＂型分布,在增大应力同时加剧应力分布的不均匀性,以及降低钢丝绳索具的疲劳寿命。随着波速从（3~6）,钢丝绳索具最大应力从140.08增大到307.73,应力变化范围从（112.73~274.52）;在预设计疲劳寿命1次情况下,实际使用寿命成＂S＂型由950000次减小到960次。

燃气热水器的出水即热循环系统研究

燃气热水器的出水即热功能是企业打造极致产品的重要体现,也是"互联网+"时代下用户体验以及高端产品需求的完美诠释。燃气热水器出水即热功能实现需要用户家庭给排水系统的支持,为此本文在家庭住宅给排水的基础上,针对燃气热水器的出水即热循环系统进行了研究,通过分析目前该系统存在的问题,进而设计出一种新型用于出水即热循环系统的龙头装置,以及设计出新型的出水即热并联循环系统方案,优化了现有燃气热水器出水即热的功能,提升了燃气热热水器出水即热的生活热水使用体验。通过增加手动循环回水开关,体现人性化设计的同时,真正实现用户所需出水即热的生活热水,为燃气热水器出水即热功能的升级和优化提供了技术支撑。

一种组合扰流结构特征翅片设计优化的研究

通过引入空调开窗片的设计思路,并结合扰流强化传热的特性,分析了我司燃气热水器换热器翅片的传热特性问题。进而基于实验与数值分析的手段,进行翅片的翻边与压型特性组合结构设计优化。在有效了论证了传热分析模型准确性的基础上,证实了翻边与压型特征强化传热的效果。即有效强化翅片的传热能力,提升了现有结构的传热效率设计余量。随后又进行了翻边角度与压型的特征参数对传热效率影响规律的分析,为翅片的结构设计优化提供有效分析数据。

供暖沐浴集成装置的供热能力及其与燃气热水器的适配性研究

本文分析了供暖沐浴集成装置供暖能力的主要影响因素及该装置用于燃气热水器供暖的主要矛盾。研究结果表明,进水温度对供暖功率有决定性的影响。当进水温度一定时,进水量的变化对供暖功率的影响较弱;恒温混水阀可以有效的解决高温水供暖与低温水洗浴之间的矛盾,保证高的供暖功率并防止烫伤;在循环管路内加入水罐可以一定程度的改善低散热能力下的燃烧器频繁启停问题。该研究结果为燃气热水器用于供暖研究提供了一定的指导。

正交实验法燃气热水器翅片仿真优化

选取5个扰流结构参数(V形翻边角、V形翻边高、圆柱翻边孔直径、倒V形翻边与水平方向夹角、压型凸包数量,每个扰流结构参数有4种水平),采用正交实验法设计因素-水平组合方案。模拟计算各方案的烟气侧对流传热系数(评价翅片换热能力)、综合性能评价因子(综合考虑翅片换热能力、阻力特性)。采用极差法确定影响烟气侧对流传热系数的主要因素以及综合性能最佳的水平组合。影响翅片换热能力的主要因素为压型凸包数量、V形翻边高、V形翻边角,次要因素为倒V形翻边与水平方向夹角、圆柱翻边孔直径。综合性能最佳的水平组合为V形翻边角:水平3、V形翻边高:水平2、圆柱翻边孔直径:水平3、倒V形翻边与水平方向夹角:水平2、压型凸包数量:水平4。综合性能最佳方案的翅片阻力为23.93 Pa,翅片热效率为90.42%。