水冷夹套器壁过热损伤的失效分析

夹套是一种典型的压力换热设备,广泛应用在反应釜、混合器、气化炉中。夹套内部冷却流体自身带压,夹套壁又同时承受较高的温度梯度,操作不当时极易发生失效。针对某厂电煅炉水冷夹套冷却系统中,水冷夹套外壁面出现烧穿、熔融,并导致炉体损伤破坏的失效原因进行了热耦合数值模拟分析。结果表明,在事故工况0.025MPa的进水压力下,冷却水无法完全充满夹套,夹套内部液相上方存在一个气相空间,导致夹套器壁局部出现过热现象,器壁温度高达1379.25℃,造成夹套外壁过热损伤乃至烧透。通过进一步分析,在设计压力为0.1MPa下,夹套具有较好的冷却效果,器壁温度低于557℃,冷却效果可以保证设备安全运行。

小口径薄壁管在役超声波检测

为能更好地保证核电站辅助工艺管道系统中的小口径薄壁管在役时的运行状态良好,有效检出其内外壁轴向缺陷十分重要。介绍了小口径薄壁管在役超声波检测的系统组成、技术方法、超声波探头参数的选择、设计原理、在役检测时局部水套的设计制作基本原理以及检测实施过程中的要点。经过大量的试验和现场检测,证明采用聚焦探头和局部水套的水浸聚焦法检测小口径薄壁管内外壁的轴向缺陷能够达到理想的检测效果。

发动机水套缸垫水孔局部参数化优化设计

针对发动机水套缸垫水孔布置对冷却液流动影响较大,传统经验优化需要反复实验且主观性强、效率较低的问题,提出了一种缸垫水孔局部参数化的优化方法:建立缸垫水孔局部参数化的水套冷却模型并对该建模方法进行了实验验证;对水套流动及换热进行求解,基于最优拉丁超立方设计和响应面模型(RSM),建立了各关注量与缸垫水孔半径的近似模型并进行了验证;利用该近似模型约束各部分水路流量,以提高鼻梁区对流换热系数(HTC)、降低HTC不均匀度及压损为目标,应用相邻繁殖遗传算法(NCGA)对缸垫水孔的半径进行了优化。研究结果表明:缸垫水孔局部参数化建模方法简单且据实验表明可信度较高;通过实验设计及RSM建立的近似模型能够很好地对各目标值进行预测;利用该近似模型进行优化后,各支路流量分配合理,总压损下降了18.8%,鼻梁区HTC整体提高且不均匀度下降了57.7%。该方法能够一次性得到缸垫水孔的最优解且优化效果显著,避免了传统经验优化的重复性及主观性,效率较高。

特种砂在缸体水套砂芯上的应用

分析了4GA汽油机缸体水套产生粘砂、夹砂的原因，通过对比宝珠砂、铬铁矿砂、冷芯和热芯等工艺的优缺点，最终选择40%宝珠砂＋40%铬铁矿砂＋20%KND覆膜砂的配比方案，将水套改为局部预埋热芯（粘砂部位使用热芯）的冷芯工艺，解决了缸体水套的粘砂（夹砂）问题。