倒T型管道的振动特性分析与优化控制

三通管道是管网中最基本的连接单元之一,在管网的布置过程中有不可或缺的作用。通过利用ANSYS Workbench大型软件建立倒T型三通管道模型,从多个影响因素考虑,对倒T型管道的振动特性进行研究,最后对其振动特性提出优化控制。研究结果表明:在其他条件相同的情况下,双进单出的倒T型三通管道的固有频率比单进双出的固有频率稍大,倒T型圆形三通管道的固有频率略大于方形三通管道的固有频率,不同入水口压强和不同管道壁厚对固有频率有一定的影响;通过增加约束可以对管道的振动有较好的控制。

定常振荡流施肥模式对灌溉管道混合均匀性的影响

【目的】探究柱塞泵提供的定常振荡注肥模式对灌溉管网首部主干管道水肥混合均匀性的影响,寻求不同运行工况下分干管安全布设距离。【方法】采用室内试验与数值仿真相结合的方法,分析相同工况下管道内肥液质量分数,利用数值仿真方法探究温度、管径、主管流量以及注肥比对水肥混合均匀性影响。【结果】室内试验与数值仿真所得出的水肥混合均匀性规律吻合,随着混合距离的增加混合均匀性逐渐增大。其他工况相同时,当主管管径从63mm增大到110mm,有效混合距离平均增加了0.769m;温度从10℃增加到30℃时,主管流量为6、8 m^(3)/h处理的有效混合距离平均下降了0.499 m和1.681 mm;主管流量从6 m^(3)/h增加到8 m^(3)/h时,63、90、110 mm管径处理的有效混合距离平均增加了1.598、1.064、1.132 m;注肥比从2%增加到4%时,63、90、110 mm管径处理的有效混合距离平均减少了0.534、0.824、0.826m。【结论】水肥混合均匀所需的有效混合距离随管径与主管流量的增加而增加,随温度与注肥比的增加而减少;采用63、90、110mm的灌溉主管,分干管的开口位置应距注肥口5~5.5 m处。

三通管5轴数控加工应用实现

介绍了三通管在5轴机床应用加工过程,利用现行5轴软件辅助三通管程序编写加工策略,分析了该零件的装夹到现场实际加工的过程,对三通管的加工工艺分析,采用5轴常用的刀轴加工策略,优化CAM参数中的刀轴策略及驱动方法在5轴机床调试加工,验证了程序的可靠性,解决了基于UGNX对三通管的加工工艺流程,5轴加工刀轴控制的方法及刀具加工参数设置等问题。

油气管道用管件制造存在问题分析及质量提升措施

介绍了油气管道用管件的特点及其在管线系统中的重要作用。运用质量管理5M1E分析法,重点分析国内管件企业制造过程存在的问题,指出当前影响管件产品质量特性的关键因素主要是管件原料、热处理工艺、外购外协、外观尺寸等。通过对管件出现的各类问题进行统计分析,结合5M1E分析结果,针对设计、采购、制造等环节提出提升管件质量的合理化建议,以提高采购方、制造方和第三方对管件生产的全面认识。

双金属复合管件制造技术综述

在总结了国内外双金属复合管件制造成型工艺的基础上,从制造工艺出发,分别介绍了双金属复合三通、双金属复合弯头、双金属复合异径接头和双金属复合法兰的制造工艺过程和工艺的优缺点,并对常用双金属复合管件制造工艺的优劣进行了排序。最后结合双金属复合管件直径和内衬材料两方面因素,给出了复合管件材料类型选择方案,以期为双金属复合管件的工程应用提供参考。

PVC三通管水流阻力与流动特征分析

对DN75×75和DN75×50两种PVC三通管进行了试验与数值模拟研究,结果表明主管-侧管流向的局部阻力系数ζ01和主管-直管流向的局部阻力系数ζ02随雷诺数的增大而减小,在雷诺数大于1.5×105之后基本趋于稳定;ζ01、ζ02与分流比呈二次抛物线关系,通过验证数值计算与试验结果基本吻合。在此基础上对5种常见型号的三通管进行了数值模拟,表明ζ01、ζ02随管径比的增大而减小,ζ01的变化幅度远大于ζ02的幅度,并给出了局部阻力系数随分流比变化的定量表达式;流动特征分析可知引起局部水头损失ζ01的主要原因是水流方向变化的损失和离心力造成的速度分布变化损失,而引起ζ02的主要原因是在较大分流比时水流的剪切和横向环流导致直管分岔处上侧的漩涡运动和流速梯度变化损失。

T型管接头挤压胀形过程的有限元分析

根据T形管挤压胀形双重非线性的变形特点 ,建立了动力分析有限元方程。开发了在HP715/50工作站上运行的程序软件SFMT。对T形管挤压胀形过程及主要因素的影响进行模拟分析 ,总结归纳了分析结果。

多孔出流管水流阻力及压强水头分布规律研究

对DN32×20T型三通管(多孔出流支管局部水头损失主要发生位置)进行了局部水头损失试验研究,结果表明光滑紊流区内主管至侧管流向局部水头损失系数1随雷诺数的增大而变化很小,随分流比的增大而增大;而主管至直管流向局部水头损失系数2随雷诺数的增大而减小,随分流比的增大先减小而后增大;并给出了局部水头损失系数1与2的经验公式。与实测值对比得出:提出的沿支管方向毛管进口压强水头经验计算公式具有较高的计算精度;最后,利用本文提出的局部水头损失系数经验公式分析了等距、等流量多孔出流支管局部水头损失与沿程水头损失的比值hj/hf的变化规律,并给出了扩大系数K的经验公式。

Φ508mm等径三通拉拔工序数值模拟与实验研究

大口径挤压三通的成形是管件制造工艺技术的难点,其中支管的拉拔工序更是三通最终成形的关键所在。文章通过有限元数值模拟与实验,对大口径高钢级(X80)Φ508mm等径三通热挤压成形工艺过程中支管拉拔工序进行研究。通过数值模拟对拉拔道次和成形载荷进行分析,确定出合理的工艺参数,并通过实验对数值模拟结果进行验证。其研究结果对实际生产有一定的指导作用。

连接结构尺寸对三通管冲蚀磨损影响的数值模拟

针对石油管道运输系统中三通管的冲蚀磨损问题,采用DPM冲蚀预测模型,模拟分析了油品中夹带的固体颗粒对连接结构尺寸不同的三通管的冲蚀磨损情况,得出了颗粒对三通管冲蚀的分布规律。结果表明:T型三通管的冲蚀主要集中在与竖直管道正对的水平管道底部及其附近的外侧管壁,有球体弯头的三通管的冲蚀主要集中在球体附近水平管道的外侧管壁,且冲蚀磨损程度相对较小;随着流体流入速度的增大,2种三通管的最大冲蚀率随之增大且呈指数增长;随着颗粒质量流量的增大,2种三通管的最大冲蚀率均随之增大;当流体在2种不同的三通管中流动时,管道系统的最大冲蚀率的曲线变化趋势基本一致,均为先减小再增大;当管道弯头处球体的直径为管道直径的2倍时,管道的冲蚀速率最小,颗粒对于管道的冲蚀磨损程度最轻。

某超临界机组主蒸汽管道用P91钢热挤压三通失效分析

某超临界参数直流锅炉高温过热器出口三通在累计运行近5?104h后发生泄漏。对该失效三通进行解体,采用宏观检验与微观组织观察、力学性能检验、有限元蠕变应力分析等方法,开展裂纹观察分析、材质性能评价,并结合厚壁三通的生产工艺进行原因分析。研究结果表明:三通本体、主裂纹附近及相邻管均未出现明显的长时蠕变空洞、组织严重老化等特征,无明显因运行导致的组织过热特征,强度校核满足设计要求。主裂纹直管肩部过渡区内壁内凹带处启裂,并向外壁扩展。该裂纹在三通热挤压成型过程中形成,在服役过程中进一步扩展直至断裂失效。

三通管中液固两相流冲蚀磨损的数值模拟

针对石油管道运输系统中三通管固液两相流的冲蚀磨损问题,采用DPM冲蚀预测模型,模拟分析油品中夹带的固体颗粒对三通管的冲蚀磨损情况,得出固体颗粒对三通管冲蚀的分布规律。结果表明:固体颗粒对于不同类型三通管的冲蚀部位以及磨损严重程度不同。T型三通管的冲蚀主要集中在与竖直管道正对的水平管道底部及其附近的外侧管壁,有球体弯头的三通管的冲蚀主要集中在球体附近水平管道的外侧管壁,且冲蚀磨损程度相对较小。

冷挤压无缝等径三通泄漏原因探究

通过宏观检查、荧光磁粉探伤、化学成分分析、金相检验、断口分析及能谱分析等方法对DN50无缝等径三通开裂泄漏原因进行分析。结果表明,该三通在冷挤压成型制造过程中内壁产生裂纹,在后续水压试验过程裂纹扩展穿透整个壁厚,从而导致泄漏。

内压下挤压三通的塑性极限载荷研究

报道了 14个国产工业挤压三通在内压下的塑性极限载荷试验结果 ,其中 2个为不锈钢其余12个为碳钢材料制造 ,8个无缺陷 ,6个分别含有腹部和肩部裂纹。文中首先对挤压成型三通的典型变截面尺寸特征进行了详细描述 ,然后研究了无缺陷和含裂纹三通的破坏过程及失效特征 ,总结了无缺陷三通的塑性极限载荷随结构尺寸变化的规律及裂纹对极限载荷的削弱规律。最后 。

切割带钝边的管道焊接坡口的数学模型及仿真

针对三通接头焊接的焊前坡口切割问题,对斜边焊接坡口和带钝边焊接坡口进行对比,分析了带钝边焊接坡口的优点,阐述了管件带钝边焊接坡口支管切割及主管切割原理;在现有斜边焊接坡口切割数学模型的基础上,分别建立了带钝边焊接坡口支管切割及主管切割数学模型.用AutoCAD VBA工具对切割数学模型进行仿真分析,验证了所建立的数学模型的可靠性和实用性.为三通接头焊接的焊前坡口切割提供了新的理论依据与思路.

排气三通管道分散流流动特性的数值模拟及分析

为减小排气T型三通管道中的局部压力损失，利用FLUENT软件对其分散流动特性进行数值模拟，分析支管与总管流通截面积比、夹角、质量流量比及流体温度对管道总压损失系数的影响规律。结果表明：总管流速和气体温度对总压损失系数影响不大，支管与总管质量流量比却对总压损失系数影响显著；分支管与总管夹角、分支管与总管流通截面比对总管-通支管总压损失系数的影响不明显，但对总管-分支管总压损失系数的影响显著。通过数值模拟和分析建议T型三通管推荐结构为分支管与总管夹角α=45°，分支管与总管流通截面比A3／A1的适宜范围为0．8～1。数值模拟结果与前人研究及试验结果比对，趋势一致，计算精度较高，可为类似汽车排气分流技术开发提供依据。

UPVC斜三通阻力损失及流动特征数值模拟

为探讨灌溉管网中斜三通管的水流变化阻力规律,揭示产生阻力损失的诱因,基于标准k-ε湍流模型对DN75等径UPVC斜三通管的阻力损失及流动特征进行了数值模拟研究,并通过文献中的试验结果对标准k-ε模型在分岔流中的模拟效果进行验证。结果表明:标准k-ε模型对分岔流的计算具有较高的精度,与试验结果相比阻力系数最大相对偏差为14.3%;斜三通管主管至斜管、主管至直管的局部阻力系数均与分流比呈较好的二次抛物线关系;流动特征分析表明主管至斜管的阻力损失主要是由离心力作用产生的旋涡和流量变化引起的,在分流比较小时旋涡起主导作用,在分流比较大时流量变化起主导作用;而主管至直管的阻力损失主要由水流发生偏转引起的。

焊制三通在面内弯矩作用下的塑性极限载荷

文中使用ANSYS软件对面内弯矩作用下的焊制管道三通进行了弹塑性有限元应力分析 ,建立了覆盖常用三通几何尺寸的塑性极限面内弯矩有限元解数据库 ,并拟合得到高精度的三通塑性极限面内弯矩计算公式 。

高压管汇三通管件有限元及疲劳断裂分析

应用固体力学中的有限元分析理论对高压管汇的典型构件－三能管分别在荷载工况为50，70，100MPa下进行分析计算，找出最大应力和最大位移所在位置，并在此基础上应用相应的断裂力学准则对此构件进行疲劳寿命分析、一次性失稳断裂分析及裂纹扩展寿命分析，从而为高压管汇的正确和安全使用提供了可靠的依据。

纤维缠绕复合材料管道等径三通的强度分析

根据复合材料强度准则中应用最广的Tsai—wu失效准则，利用ANSYS有限元分析软件，对纤维缠绕复合材料管道等径三通强度进行分析。分析结果表明，复合材料管道三通在承受内压时，在主管和支管的连接处会产生应力集中，纤维的缠绕方向不同三通的强度因子会各异，缠绕角在50°～60°时复合材料管道三通的强度最好，此结论可以为纤维缠绕复合材料管道三通的设计制造提供一种有效的参考。