基于ANSYS的管板有限元分析及其优化设计

换热器中的管板除了承受管程压力和壳程压力乊外,还要承受热流体和冷流体由于温度梯度所带来的温差应力,管板的受力情况复杂多变,严重影响换热设备的经济性和安全性。利用ANSYS有限元分析软件对管板进行了应力和热-应力耦合分析,比较了其应力云图的分布特点,再对7种工况下的应力进行评定,最后以管板质量为目标函数,以管板厚度为设计变量,以管板最大应力为状态变量,对管板进行结极的优化分析,所得结论对于换热器中管板的优化具有一定的指导意义。

基于ANSYS的非对称管板强度分析及优化设计

以非对称管板换热器为研究对象,借助ANSYS有限元分析软件,引入7种操作工况,对管板进行静力学分析和热分析,并进行安全评定和优化设计。结果表明:布管处管板与壳体连接处应力远大于非布管处管板应力,由于温差应力的影响,正常工作工况壳程最大等效应力远大于瞬态工况最大等效应力,容易发生强度失效;对于工况四、工况五、工况六、工况七而言,Path4-4已经不能满足强度要求,需要对其进行优化设计;经过优化,选取管板厚度为43.313 mm,应力强度110.42 MPa,安全系数2.264。优化后,非对称管板换热器整体材料节省了20%,减少了生产成本,设计结果更加合理。

液氧汽化器智能喷淋装置的研发设计与应用

目的液态氧经汽化器转变为气态氧的过程中会大量吸收热量,为避免汽化器表面结冰现象对液态氧汽化速率的不利影响,特研制一种智能型喷淋除冰装置。方法采用灵活、轻便、耐用的PPR管道为主要材质,配以可灵活调节角度的喷淋头(顶部、中部、下部)、开关,结合汽化器的表面结冰分布情况及除冰需求进行设计,制作一种智能型汽化器专用喷淋装置。结果中部喷淋头的工作压力为3~4 kg,可根据需求调节出水量及出水方式;使用该液氧汽化器喷淋装置节省了人力、时间,夏天人工除冰时间约为30 min;冬天环境温度低,人工完全除掉冰时间约为2 h。结论此喷淋装置安装简单,使用灵活方便,材质坚固耐用,能够自动感应并启动与关闭并及时去除霜冻,避免表面结冰,还促使液氧汽化充分,为医院医用氧气的正常使用提供了更好的保障。

桂花浸膏中长链酯的测定及对香气成分释放的影响

为探究长链酯对桂花浸膏香气成分释放的影响,采用GC-MS对桂花浸膏中的长链酯进行了定量分析;采用APCI-MS分析比较了含有长链酯和不含长链酯的桂花香精香气成分释放量的差异;利用SHS-GC-MS进一步分析了长链酯含量与香气成分释放量的关系。结果表明:①定量分析方法的精密度较好(RSD≤6.71%),检出限低(LOD<0.46μg·mL-1),各目标物线性良好(R^2≥0.998)。②金桂和银桂桂花浸膏中含量最高的长链酯均为亚麻酸乙酯,其次是棕榈酸乙酯、亚油酸乙酯和亚麻酸甲酯,金桂桂花浸膏中长链酯总含量(15.1~24.4 mg·g^-1)显著高于银桂桂花浸膏(2.6~7.5 mg·g^-1)。③长链酯的存在会改变桂花浸膏香气成分的顶空浓度,且能显著改善桂花香精的香气;随着亚麻酸乙酯含量的增加,各香气成分的释放量均降低,随着混合长链酯含量的增加,反式-氧化芳樟醇(吡喃型)、顺式-氧化芳樟醇(吡喃型)、γ-癸内酯和芳樟醇的释放量先分别增加了33.2%、21.8%、9.0%和2.5%,然后降低。④长链酯含量对桂花浸膏香气成分的释放量有显著影响,且对不同香气成分的影响存在较大差异。