Effect of welding sequence on residual stress in thin-walled octagonal pipe-plate structure

A three-dimensional finite element approach based on ABAQUS code was developed to investigate the effect of welding sequence on welding residual stress distribution in a thin-walled 6061 aluminum alloy structure. To obtain sound numerical results, the therrno-mechanical behaviour was simulated using a direct-coupled formulation. Nine different simulation sequences were carried out by single-pass TIG welding of an octagonal pipe-plate joint, and the distributions of longitudinal and transverse residual stresses both on the outer and inner surfaces of the pipe were analyzed. The results suggest that the final residual stresses in the weld and its vicinity are not affected by the initial residual stresses of the structure. Selecting a suitable welding sequence can reduce the final residual stress in an octagonal pipe-plate joint.

平板微热管阵列换热器的研究现状与展望

平板微热管阵列换热器作为一种高效的传热设备,在当前节能减排的背景下具有广阔的应用前景。本文主要针对平板微热管阵列换热器的优化研究应用现状进行总结分析,得出其传热性能主要影响因素有:平板微热管阵列的微槽尺寸、工质选择、充液率、倾斜角度及换热器的翅片结构尺寸、热流量、运行温度、流动特性等,这些都会对其产生性能影响。在上述性能影响因素当中,对于平板微热管阵列换热器翅片结构尺寸参数的优化研究相对来说仍然较少,需要进一步的重视和探究。

二次供水系统不锈钢改造对水质微生物安全性的成效

二次供水系统材质对输配水质有重要影响。为了研究二次供水系统更新不锈钢材质对管网微生物水质改善成效,采用基于R2A贫营养培养基的异养菌平皿计数(HPC)检测方法和基于16S rRNA基因高通量测序的微生物组学技术对上海市直饮水示范区不锈钢材质改造前后的微生物质量进行了评估。结果表明,不锈钢管道改造可以有效降低二次供水系统中的微生物数量。在夏季对供水末端实施不锈钢材质改造后,供水水质中HPC数量明显下降。其中,高层泵后从改造前的平均968 CFU/mL降至178 CFU/mL,降幅约达82%;6楼立管从改造前的平均1383 CFU/mL降至88 CFU/mL降幅约达93.7%。未改造小区B的HPC整体水平高于改造小区A,改造后的小区B的HPC数量低于改造前。温度对二次供水末端微生物数量影响明显,10月数量明显高于11月和12月。从原水、出厂水到泵房水池进水,优势菌属由不动杆菌属转变为假单胞菌属,入户后Phreatobacter菌属逐渐占据优势。改造前的小区B相比改造后小区A拥有潜在致病表型和生物膜形成能力表型的微生物相对丰度更高,并主要由高丰度的不动杆菌属组成。二次供水不锈钢管材更换可以通过降低有关生物膜形成功能相关和致病相关的细菌丰度来控制饮用水中的部分微生物风险。

倾角对平板型LHP 运行性能的影响

通过改变内部毛细芯结构达到改善环路热管性能、减小环路热管体积的目的,取消储液腔,将传统的长矩形蒸汽槽道更改为特斯拉阀形状,并且将蒸发器进出口设置在蒸发器两侧。研究该热管在不同倾角下的启动性能、运行特性。结果显示:相对于0°倾角运行,倾角的存在能够减少环路热管的启动时间,降低蒸发器温度,存在倾角的条件下启动特性差别不大。随着功率的增加,不同倾角的环路热管热阻减小,仅在倾角(10°以下)较低时有较大的热阻。随着倾角的增加,环路热管热阻随功率的变化无较大改变。

U型平板微热管LED散热器散热性能分析

针对目前LED表面发热量较大,局部温度过高,而导致其使用寿命减少的问题,该研究以平板微热管为核心传热元件,与锯齿形翅片结合,设计了一种U型平板微热管散热器。采用试验和仿真模拟相结合的方法,对不同风速、翅片结构、翅高及翅间距等关键影响因素进行分析。结果表明:通过对比分析U型平板微热管在两种室外工况下各测点试验值和模拟值,散热稳定后温度的最大误差分别为4.2%和6.7%,验证了模型的可靠性。风速分别为0.5和3.0 m/s时,锯齿型翅片都具有良好的散热性能。当风速为3.0 m/s时,锯齿型翅片、W型翅片、直翅片散热器稳定后热源温度分别为34.3、35.5和39.1℃。为找到最佳工况和结构,进行了正交分析,当室外风速为3.5 m/s,锯齿型翅片翅高为12 mm,翅间距为8 mm时,U型热管具有较佳的散热性能。研究结果可为LED散热系统的设计提供数据参考和设计思路,拓宽LED光源的应用范围。

高温烟气管道膨胀节稳定失效分析与设计优化

针对某甲醇制烯烃(MTO)装置再生烟气管道波纹管膨胀节稳定失效的故障,分析了管道支座布置和操作工况变化对膨胀节稳定性的影响,结合管道热位移、盲板力的计算,证明了管道支座的选型及合理布置是保证膨胀节安全、有效服役的关键。提出了膨胀节的改造应用方案和治理措施,为类似工况膨胀节的应用和失效预防提供了经验。

高寒地区平板热管式太阳能集热系统热性能研究

基于呼和浩特地区高寒气候条件,搭建两组完全一致的平板热管式太阳能集热系统,通过实验对比分析太阳辐射强度、传热工质流量、集热板表面积尘等因素对集热器瞬时集热效率以及系统热性能的影响。结果表明,在同等外界条件下,集热器的集热效率随着工质流量的增加而增大,集热效率与太阳辐射强度变化趋势相近,随积尘密度的增加,集热板表面积尘导致系统的得热量减少,集热性能下降。

超薄空间复杂边界条件下气体流动压降实验

随着超薄热管等元件进一步超薄化,蒸汽腔厚度减小导致蒸汽流动压降急剧增大,传热热阻增加,传输极限降低。搭建了超薄受限空间气体流动压降实验装置,开展空气流动实验,获得了不同通道高度(0.1~0.5 mm)、不同表面丝网孔径(0.036~0.104 mm)和不同流速(1~10 m/s)下的压降变化。结果表明:通道高度和流速对压降产生显著影响,而表面丝网孔径并不会;3个影响因素按显著程度依次为通道高度、流速、表面丝网孔径;随表面丝网孔径的减小,压降逐渐增大;随通道高度的减小,压降先缓慢增大,在减至0.3 mm后压降开始剧烈上升;随流速的增加,压降增大且近似呈正比例变化关系。最后基于实验数据修正了微通道层流情况下沿程阻力系数相关性预测关联式,以便更准确地预测气体压降。

探讨夹套伴热隔断板的设计方法

由夹套内管、夹套外管等组件组成的夹套管系统用于化工装置中常用的夹套伴热中。在复杂夹套管系的分支线处,需在内管和套管之间增加隔断板,使伴热载体流向单一,以确保良好的伴热效果。本文结合案例分析,探讨夹套伴热隔断板的设计思路,介绍隔断板尺寸、材质、设置间距的要求,对比分析单泵进出口夹套管线设置隔断板的方案。结果表明,通过优化隔断板设置方案,能实现在保证伴热效果的同时节约材料和伴热介质的能量。针对夹套管线施工过程中存在的问题,提出三种解决方案。

炼厂管廊架螺栓连接板等不规则钢结构的长效防腐措施

某炼厂处于湿热海洋大气腐蚀环境影响中,厂区管廊架钢结构螺栓连接板部位出现较严重的腐蚀现象,常规油漆防腐效果不理想,实现不了长效保护。氧化聚合包覆防腐技术克服了油漆涂装防腐的局限性,防护年限长,贴合性高,致密性好,一次到位,综合维护成本低,安全保障性高,是针对像管廊架钢结构螺栓连接板等不规则部位的最佳长效防腐维护方案。

钢管板组合桩结构特点及施工工艺

港口码头施工的过程中需要做好板桩码头桩基施工工作,桩基的质量决定着后续工程的施工质量。随着港口建设的不断发展,对码头质量要求逐步增高,传统的板桩结构已不能满足码头结构大型化、深水化的要求,因此钢管板组合桩结构形式逐渐得到了广泛应用,此类组合在复杂的地质情况下仍能适应,并且具有力学性能好、施工较为简单、工期短和经济效益高等特点。以印度尼西亚锦江码头工程为例,介绍该结构特点及施工工艺。

冲压模具排气孔作用和设计要求

介绍了模具排气孔的作用和对冲压生产冲压件的影响,详细阐述了模具排气孔、防尘管、防尘盖板的设计原则和标准。对模具设计人员在实践工作中具有针对性的借鉴意义,统一了模具开发标准和模具制造规范性,从而保障了模具质量和生产出冲压件的质量。

采用拉缝板连接的现浇框架填充墙抗震性能试验研究

为研究拉缝板连接的现浇PVC管空心填充墙对结构抗震性能的影响。试验设计了6榀足尺单层单跨混凝土框架试件,其中:2榀空框架,2榀无拉缝板刚性连接的PVC管空心填充墙框架和2榀有拉缝板柔性连接的PVC管空心填充墙框架,通过对各试件进行低周反复荷载试验,研究了拉缝板连接的现浇填充墙框架的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、耗能比和刚度退化等抗震性能指标。同时对拉缝板进行抗压承载力试验和材料拉伸试验。结果表明:加入PVC空心填充墙能提升框架的初始刚度和承载力;有PVC结构拉缝板的试件组的抗震性能介于空框架与无PVC结构拉缝板的试件组之间,加入PVC结构拉缝板能一定程度提高框架的耗能能力,减缓整体框架刚度退化。

装配式地下综合管廊结构设计研究

为了解结构管廊的承载能力、装配化技术及施工方法,结合某综合管廊设计要求、实际工况及地质条件,对某地下管廊综合功能区进行装配式管廊结构设计、荷载计算及强度校核。基于ABAQUS软件,建立钢板混凝土管廊节段足尺模型,分析钢混结构受力性能。仿真结果表明:结构分块在两倍荷载作用下整体最大变形为0.48mm,最大应力为23.97MPa,具有较高的安全余量,满足设计要求。

横跨基坑大断面既有管线原位保护施工技术应用

随着地铁建设在城市轨道交通蓬勃发展,不可避免需穿越密集建筑物及大型管线等,尤其是明挖车站或出入口施工时,经常会碰到地下管线保护问题。各类地下管线涉及产权单位多、拆改时间长、协调工作量大,往往由于局部管线未及时迁改,影响施工工期,浪费极大的人力、财力和物力。如遇到基坑下穿既有综合管廊,导致管线无法迁改的问题,则需要对综合管廊进行拆除,对管线进行原位保护。本文以实际工程为依托,通过分析国内外常规做法,针对综合管廊拆除和管线保护施工技术进行研究,采用钢板盒子成功解决了拆除综合管廊后内部管线保护的问题,并用承插笼平移法进行地连墙施工,保证了地连墙施工质量及深基坑的安全。实践结果表明,用本技术进行施工可以减少暗挖隧道的Φ400大管幕施工,减少钢材87t、水泥211t,相较于传统技术共节约了562万元,工期可以节约15天,最大程度地减少因管廊涉及的权属单位较多、协调工作量大、造成无法迁改或迁改滞后给施工造成的严重损失,可为其他类似工程提供参考借鉴经验。

基于TEC和平板热管的LED散热器结构优化设计

LED结温对其寿命和光效具有显著影响。高效的热管理对保持LED的性能稳定非常重要。为了有效降低LED结温、满足散热需求及特定场所的应用需求,结合热电冷却器(TEC)和平板热管(FPHP)重新设计了散热器结构,利用响应面法构建了针对散热器参数的双目标函数,通过非支配排序遗传算法(NSGA-II)求得Pareto最优解。基于散热器结构的最优值对TEC电流进行单因素优化分析,结果表明,优化后的LED最高结温比不采用TEC时的LED最高结温降低了23.3%,充分证明了优化散热器结构的有效性。

蒸发冷凝长度比对不同微槽平板铝热管热性能的影响

为研究不同蒸发段和冷凝段长度比值对平板铝热管热性能的影响,通过实验分析了相同截面尺寸、相同填充工质、矩形微槽道和三角形微槽道的平板热管90°安装,以及采用连续递增的输入热流和冷凝段强制风冷换热时,9种不同比值对平板热管热性能的影响。研究结果表明:提出的平板微槽道热管蒸发段冷凝段长度比值对平板微槽道热管热性能的影响明显。优选的两种类型蒸发段冷凝段长度比值在0.8~1.25范围内,传热性能良好。对比不同微槽道的平板热管发现,同等条件下矩形微槽道平板热管的传热性能优于三角形微槽道平板热管,并提出蒸发段冷凝段长度比值的最佳值为1,建议应用设计中蒸发段冷凝段长度比值范围为0.8~1.0。研究结果可对平板微槽道热管应用系统的设计提供准确参考。

地铁隧道超浅埋覆土下穿湖泊方案研究

盾构区间浅覆土下穿湖泊,抗浮是一个无法忽视的问题,区间抗浮措施值得进一步深入研究。本文结合深圳地铁穿越湖泊案例,利用有限元软件模拟盾构区间超浅覆土穿越湖泊采用抗浮压板、抗浮锚杆、管幕3种抗浮方式。通过比较区间在穿越湖泊过程中的竖向位移,得出采用抗浮压板、抗浮锚杆、管幕均能有效限制区间位移,其中抗浮压板是一种效果较好的抗浮方式。目前国内外区间抗浮暂未采用抗浮锚杆、管幕抗浮,本次研究也从理论上证明了这两种抗浮方式的可行性,可为区间抗浮提供不同选择。

不同角度的集油管对变压器散热效果的影响

变压器是煤矿电力系统的重要组成部分,在使用过程中会产生大量热能,需及时有效地进行散热处理。片式散热器是变压器常用的散热结构形式,在使用过程中,集油管的不同倾斜角度对散热器的散热效果具有重要影响。采用有限元仿真的形式分析集油管不同倾斜角度时变压器的散热效果,结果表明,当集油管的倾斜角度不大于5°时,增加集油管的倾斜角度可增强散热效果,提高变压器的使用安全性。

精轧机出口导卫装置上切水板行程提升改造

针对精轧机出口导卫装置上切水板上安装的烟尘抑制装置与上工作辊冷却集水管存在较大干涉问题,采取了改变烟尘抑制装置安装位置及供水管路走向的措施,实施后轧制稳定性得到了提升,实现了降低生产成本的目的。