高温烟气水冷换热管的数值模拟及结构优化

由于烟气水冷热交换器烟气侧温度很高,能快速提升换热管的温度,如果此时冷却水吸收的热量不足以冷却换热管则会造成换热管超温爆管。采用FLUENT软件对某新型烟气急冷器换热管进行数值模拟,并进行结构优化。结果显示,由于烟气入口侧的温度较高,流速较快,造成换热管壁面温度也较高,从而导致换热管外的冷却水形成膜状沸腾。对异形换热管进行数值模拟,发现与圆形换热管相比冷却水侧产生的水蒸气分布更均匀,在壁面处不会形成局部水蒸气含量过多的情况,同时能使换热管壁面最高温度降低约265 K,使换热管壁面平均温度降低4.8%~8.3%。并且研究了烟气处理量对换热管的影响,发现随着烟气处理量的增加,烟气出口温度和换热管壁面温度也随之升高;在相同的烟气处理量下,异形管外冷却水吸收的热量多于圆形管外冷却水吸收的热量。

深中通道异形管节多工况下调平方案研究与应用

深中通道E23管节及最终接头为异形管节,管节前后重力分配不均,为确保E23管节及最终接头多工况下的管节姿态安全,需要根据不同工况下的施工特点,研究制定出异形管节相应1号—9号压载水箱的调平配载;为保证异形沉管浮运期间船管连接安全,通过在E23管节内中山侧左、右车道封门与1号、2号水箱封堵之间打设部分压舱混凝土方案代替水箱压载调平方案,有效降低异形管节1号、2号水箱的调平液面高度,保证了船管浮运安全。

T形异形柱偏压性能有限元分析

提出了一种新型组合方式的钢管混凝土组合异形柱,使用abaqus对16根异形柱进行了有限元模拟,研究该异形柱在偏心受压情况下荷载和位移间的关系。先将其中两组数据与试验数据进行对比,对比结果表明:两者数据内容相近,柱体的破坏形式相同,模拟数据可以作为理论分析的依据。随后对全部模拟数据进行了简单的参数化分析,结果表明:该异形柱表现出良好的延性,极限承载力会分别随长细比和偏心距的增大而减小。最后以所有工况的承载力作为理论基础,推导了该新型组合方式异形柱的承载力计算公式。

振动工况下特殊螺纹接头密封性能仿真研究

因管柱振动导致特殊螺纹接头密封失效的问题,传统的静力学理论无法有效解释。为此,基于能量耗散理论,考虑密封面微观接触滑移的影响,建立了锥面-锥面特殊螺纹接头有限元模型,通过振动模态分析及摩擦接触分析,研究不同模态振型与上扣扭矩下特殊螺纹接头的能量耗散与密封性能。研究结果表明:基于能量耗散理论,利用力-位移迟滞特性分析密封面的接触滑移状态及能量耗散,可从微观层面解释因管柱振动引发特殊螺纹接头密封性能减弱的问题;模态振型下,特殊螺纹接头密封面间的摩擦力与能量耗散均随上扣扭矩的增大而增大,且3阶模态振型的能量耗散值大于1阶模态;特殊螺纹接头密封面的位移为微米级,密封面的摩擦力-位移迟滞曲线呈“针叶”形,处于黏着与滑移共存的微观滑移状态;长期振动工况下,易造成密封面磨损,导致特殊螺纹接头密封性能减弱甚至密封失效。研究成果可为特殊螺纹接头上扣扭矩控制及动载作用下密封性能评估提供参考。

异形排气管件二次拉深成形减薄率的研究

研究了耐热钢异形排气管一次拉深成形和二次拉深成形的减薄率变化趋势。首先利用多工位冲压设备进行了最大拉深深度为85.43 mm的拉深试验,获得减薄率-凸模位置曲线。基于一次拉深试验结果分别进行了37.42、85.43、48.01 mm的最大拉深深度试验,并进行了拉深件顶部和拐角危险区域的减薄率对比,获得两区域的减薄率-凸模位置曲线。试验结果表明,在一次拉深成形时,拉深件拐角危险区域的减薄率为32.81%,拉深件开裂,需要进行二次拉深成形。在多步拉深成形时,预拉深件拐角区域的减薄率为9.72%,二次拉深件拐角危险区域的减薄率为12.18%,拉深件未开裂。

一种ALC条板安装创新施工技术

装配式建筑越来越多地以ALC条板作为二次结构内隔墙,传统是在ALC条板与钢梁之间采用扣接的方式连接,在安装前需剔除大量的防火涂料,后期修补难度大、稳固性能差,同时ALC条板墙体上敷设管线杂乱无章,对墙体受力性能和使用寿命产生影响。为解决上述问题,对ALC条板与钢梁采用H形专用卡具进行连接,可避免剔凿大量防火涂料,减少修补且保证质量;对在ALC条板上敷设的机电管线采用新型暗敷电气配管固定卡固定,解决ALC条板上电气配管固定和保护层厚度控制的难题,保证了ALC条板的整体性和美观性。所述工艺为以后类似工程中的ALC板安装积累了经验,具有一定的推广性和可行性。

兴隆76路中承式异形钢管拱桥总体设计

兴隆76路中承式异形钢管拱桥为成都市天府新区直管区川法生态科技园的一座标志性景观桥梁,跨径组成为32 m+96 m+32 m,主拱拱圈整体造型为人字形,截面形状呈蜜桃形,除了左右两拱圈交汇处采用变截面外,其余区段均为等截面,主梁为等高等宽连续钢箱梁,其桥面板采用正交异性板结构,吊杆上、下端均采用钢锚箱与主拱拱圈、主梁进行锚固。采用有限元软件对主桥进行整体静力及稳定性分析,结果表明:在施工阶段及运营阶段主拱和主梁的承载能力均满足设计规范要求,桥梁具有良好的静力性能。通过总结此类桥梁结构的设计形式及受力特点,可为后续其他类似桥梁的设计提供经验参考。

岩石基槽非水平异型钢管整体沉放施工技术研究

我国虽有较多沉管法敷管先例,但倾斜岩石基槽异型钢管整体沉放的施工罕见,相应的技术及经验并不是非常成熟,因而需要进一步的探讨研究,韶关某污水处理厂项目过河管道沉管工程应用岩石基槽非水平异型钢管整体沉放施工技术,成功实现了此种工况下的钢管分段制作、拼装、整体沉放的施工,保证质量安全的同时也节约了工期成本,对于在主航道河流上的施工,可最大程度地减少对通航的影响。

基于异形梁模型的海洋柔性管缆防弯器数值模拟

为防止海洋柔性管缆在自重和环境载荷作用下的局部曲率过大而发生结构失效,在连接部位安装防弯器增加管缆弯曲刚度,并使管缆曲率分布均匀.分析防弯器力学性能和在位特点,阐述计算难点和几种数值建模方法的可行性与效果,并具体讨论用梁单元建立防弯器异形梁有限元模型的优势.利用平面异形梁单元特点,采用等效弯曲刚度进行防弯器结构分析,从而形成一套简洁高效的数值分析方法.通过数值算例评价该计算方法的适用性.

T形截面方钢管混凝土组合异型柱的单向压弯力学性能和承载力研究

由于T形截面方钢管混凝土组合异型柱的压弯性能研究较少,为了对此特性展开分析研究,对其进行了单向压弯试验、有限元分析及理论计算;得到T形截面方钢管混凝土具有良好的延性和较好的承载力的结论,并提出了考虑钢管和混凝土组合刚度影响的等效长细比的计算公式。

一种异型管件内高压成形规律仿真研究

传统异型管件常采用板料成形生产,其缺点是成形工序多和模具结构复杂等.采用内高压成形生产异型管件,较传统工艺具有工艺简单和生产费用低,以及成形管件的强度与刚度高等优点.本文采用有限元软件AUTOFORM对异型管件开展先弯管后内高压成形的多道次数值模拟,研究液压加载方式、摩擦系数对其成形结果的影响规律,并确定合理的参数设置,并得到理想的数值模拟结果,为异型管件的实际内高压成形生产提供一定的指导作用.

异形压力管道的应力分析及评价

以有限元法和分析设计准则为基础,分析了某异形压力管道复杂的应力分布情况。针对有限元计算的准确性问题,通过应变测试与有限元计算相比较的方法研究了该压力管道在0.43和0.55 MPa压力下一些特殊部位的应力强度,发现有限元结果与实际应变测试一致。研究表明该异形压力管道在0.8 MPa内压下时,虽然在三角区肋板尖端处的薄膜应力和弯曲应力较大,但均在JB4732-1995《钢制压力容器-分析设计标准》允许范围内,对管道运行基本没有影响,及能保证其安全稳定的运行。

X形冻结管温度场变化规律研究

为解决现有冻结管单管冻结能力不强致使增加循环冷媒介质用量和施工耗电的问题,可将传统圆形截面设计成异形截面。对X形截面冻结管作一简单介绍,运用有限元软件对X形截面冻结管单管冻结时的温度场变化规律进行研究,同时与圆形、方形、工字形、T形和Y形冻结管单管冻结时的温度场进行对比分析,主要得出结论为:虽然X形等异形冻结管为非圆形截面,但其冻土帷幕温度也是以冻结管为圆心呈同心圆分布,离冻结管越近温度越低;冻结20天时,X形冻结管-10℃圆形冻土帷幕半径发展到200 mm,冻结30天时发展到240 mm,冻结40天时达到约300 mm;与圆形冻结管相比,异形冻结管在保证冻结效果的基础上可大大减少施工耗电量,经济效益显著。

SPP桩单桩竖向承载力试验研究

本试验通过制作不同侧肢间距和侧肢数量的模型桩试件,进行室内模型试验,研究异型管桩(Special-shaped Pipe Pile,简称SPP桩)在竖向荷载作用下不同侧肢间距和侧肢数量的单桩承载力的变化从而得出一定的侧肢间距和数量可以提高桩的竖向承载能力的规律。

特殊形状三通管道的应力分析

通过对减压转油线的应力分析,阐述了特殊形状三通管道(包括Y形三通、裤形三通)的应力分析方法和过程。对特殊形状三通应力增大系数的确定方法进行了专门研究,并将其应用于实际工程管道的应力分析。还对管道应力分析中的某些错误认识进行了纠正。

异型热管余热回收特性研究

对于极端条件传热,异型热管具有独特优势。文中以RB211-535E4型发动机为例,针对航空发动机余热及吸热端和放热端的安装结构特点,设计出一种吸热段和放热段为圆弧状的、可安装在内外涵道间的异型热管,并按实际与仿真模型类比率1∶18,对异型热管模型蒸发段和冷凝段与绝热段连接处进行圆角半径分别为2.5,4,6 mm的结构优化。采用数值方法对比研究了异型热管与平直热管的运行特性。结果表明:异型热管的温度、多相流流型分布皆优于平直热管,且R为4 mm异型热管传热效果最优;启动性能上各型热管差别不大;传热性能上R为4 mm异型热管具有良好的等温性和最大的换热效率,换热效率相比平直热管提升近30%。因此可认为R为4 mm异型热管在此工况下具有最优的运行特性。将数值模拟结果与试验结果进行对比,验证了数值模拟方法的可行性。

桑塔纳轿车中消声器总成自动焊机设计及研制

本文提出了一种桑塔纳轿车中消声器总成双头外环焊缝ＭＡＧ自动焊机设计，它可实现中消声器筒身和两端接管总装定位和自动化焊接。焊机采用两端分体而同步旋转架和中间可升降托架组成的三段式柱体结构，并采用全ＩＣ电路控制晶闸管焊接电源、ＰＷＭ式ＭＯＳＦＥＴ驱动送丝机构、可编程控制程控系统等先进技术。所研制的自动焊机已在上海红湖消声器厂投入试生产。

高性能异型预制桩与水陆两用施工装备成套技术研发及应用

项目组针对传统混凝土预制桩存在抗拔、抗水平承载力低及预制桩焊接接头质量难以保证等不足,易给建设工程埋下质量安全隐患,开展了高性能异型预制桩与水陆两用施工装备成套技术研发。采用室内模拟试验、数值分析和工程实践验证等方法,在新桩型研发方面,研发了螺锁式无端板预应力混凝土异型预制桩、纤维增强复合筋材与预应力钢筋混合配筋的新型复合配筋管桩等新桩型;在理论和设计方面,提出了异型管桩的竖向极限承载力和沉降计算公式;结合现场测试成果,提出了一种基于静力触探试验指标的开口异型混凝土预制桩承载力设计计算方法;在施工装备方面,研发了一种能够同时在陆地、水域、沼泽地等区域行走施工的新型水陆两用自行式打桩机。研究成果已在建筑、交通、水利、能源等多行业近千项工程中得到成功推广应用,经济社会环境效益显著。

异型钢管滚挤成形原理及变形区几何分析

异型钢管滚挤成形是一种新技术。本文阐述了其成形原理及金属变形过程；给出了成形过程建立的两个条件及影响因素；通过对成形变形区的几何分析，给出了变形区接触曲面方程和接触域投影边界方程。

异型管扭曲环向周期裂纹应力强度因子

断裂是工程结构中常见的失效形式之一,控制结构断裂的重要参量是应力强度因子。本文以异型管周期裂纹为例,提出了利用J2守恒积分求解II型裂纹的应力强度因子方法。