低温用玻璃钢径向支承件热力性能分析

针对低温用玻璃钢环套装径向支承件,对1000吨径向载荷下支承件的径向变形和层间应力进行校核;由于玻璃钢不同方向热膨胀系数的差异,分析温度升降变化对支承件位移及力学性能的影响,在自由放置状态和安装状态下,计算在两种工况下压缩应力和位移。结果表明,径向支承件具有较低的热膨胀系数,内部应力较小,满足低温容器支承的载荷要求。     

应变强化型真空绝热容器的非线性数值模拟

采用应变强化技术可使真空绝热容器壁厚减薄,实现轻量化设计。但是筒体壁厚减薄会导致结构不连续区处应力增加。为准确分析应变强化型容器在各种工况下的应力应变,以奥氏体不锈钢移动式真空绝热容器为研究对象,采用非线性有限元方法对容器的应变强化过程进行研究;并在此基础上,考虑实际运输过程中遭遇的颠簸、制动、急速转弯等工况下的惯性力载荷,研究容器的应力应变分布情况。结果表明:应变强化过程中变形鼓胀主要发生在远离结构不连续区的圆滑过渡筒节部位,八点支撑区域的变形很小。运输过程中,惯性力载荷对容器应力强度的影响不大,应力应变分布情况与静态工况下的相似,最大Mises等效应力均出现在内容器固定端下支撑处的加强圈上。     

石油专用玻璃钢的质量检验标准及其评价技术介绍

本文从玻璃钢管的实际应用出发，主要介绍了美国石油专用玻璃钢管的系列标准、方法及内容，简要分析和讨论了石油专用玻璃钢管的质量检验特点及其与钢管检验的不同之处，概述了针对油田现场工况环境进行玻璃钢管质量评价的必要性及其性能评价技术，最后提出了石油专用玻璃钢管检测的有关建议。     

新型PFHE封头孔板的流体分配性能与强度分析

为改善板翅式换热器(PFHE)的流体分配特性,基于计算流体动力学(CFD)与流固耦合仿真计算,设计了一种新型的PFHE封头孔板。利用Fluent软件,对安装有新型孔板的封头内部流场进行数值模拟,研究不同工况下新型孔板的流体分配与水力损失特性,并与两种已有孔板的性能进行对比分析。利用流固耦合仿真技术,对新型孔板在流体冲击作用下的结构强度进行校核。结果表明:新型孔板的流体分配性能最优,水力损失适中;在流体冲击作用下,新型孔板的最大应力远小于材料的许用应力,结构强度满足工程需求。     

基于路面基层最大层底应力条件下玻璃钢夹砂管涵洞的优化分析

玻璃钢夹砂管在公路涵洞中的应用越来越广泛,但由于目前对管道的微观力学分析较少,在公路涵洞工程中的应用缺乏相应的标准与依据。运用数值模拟软件ABAQUS建立路面-管涵-土体的整体模型,分析了不同工况下玻璃钢夹砂管变形与路面基层层底拉应力。通过对管壁厚度进行优化设计,得出不同工况下基层层底拉应力达到临界劈裂强度时管涵的最优径厚比范围,从而在满足路面及管涵结构安全的前提下,为实现工程成本最小化提供可靠的分析依据。     

新型工程复合材料—玻璃钢的工业应用

玻璃钢是一种耐腐蚀、保温性能好和比强度高的工程复合材料。玻璃钢管具有装接方便、敷设省力和经济耐用的特点。与常用的普通钢管、涂层钢管和不锈钢管相比,无论使用寿命、投资费用和经营费用,玻璃钢管都具有明显的优点。本文提供了具体的分析数据。     

用应力松弛法评定环氧玻璃钢的耐腐蚀性能

本文用应力松弛法测定了环氧玻璃钢在五种不同介质中的应力松弛曲线;探讨了强度及初始应力对应力松弛曲线的影响,从而根据曲线偏离标准曲线的程度及形状来评定环氧玻璃钢的耐腐蚀性能。     

超高分子量聚乙烯低温容器的制备与性能研究

针对目前低温容器的现状,提出用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）作为低温容器结构材料的构想,并设计和制造出该低温容器。对UHMWPE低温容器进行了低温力学性能检测和绝热性能校核,结果表明该低温容器满足设计要求。     

方形管箱应力分析与强度校核

对一台冷却器的方形管箱进行应力分析与计算,并按不同规范进行强度校核.应力分析采用有限元方法,并考虑管板的当量板效应,应力计算采用GB150-1998附录D推荐的方形容器的方法.强度校核结果表明均满足强度条件.     

低温低应力工况下釜式蒸发器的设计

釜式蒸发器属于制冷工业用换热设备。根据蒸发器的使用状况和设计参数,通过对壳程筒体进行设计温度和设计压力、最低使用温度和相应的饱和压力下的强度计算和应力校核,确定了其处于低温低应力工况,进而明确了蒸发器的设计、制造、检验和验收均不必遵守关于低温容器的规定,能够达到降低成本和缩短工期的目的。从管板、滑板和换热管与管板连接结构等方面对釜式蒸发器进行了合理的结构设计。通过安全泄放装置的设计计算,进行了安全阀的正确选型。给出了釜式蒸发器的耐压试验及无损检测方法。研究结果为低温低应力工况压力容器的设计提供了可供借鉴的经验。     

网纹内管双套管双管板安全型换热器的传热性能

以网纹内管型双套管双管板安全型换热器为研究对象,采用内外管接触面积当量法,将网纹内管与外管内壁的接触面积当量成对应接触面积的直槽管;借助计算流体力学（CFD）软件采用数值模拟的方法对内管为当量的直槽管换热器传热性能进行了研究,换热器管壳两侧的介质均为水,分别将空气和水两种介质填充至隔绝腔内,模拟不同入口流量条件下传热特性;引入接触修正系数,在传统传热系数经验公式的基础上,结合网纹管模型特点,获得网纹内管安全型换热器传热系数计算公式,并对不同工况下换热器的传热系数进行理论计算;建立网纹内管安全型换热器传热特性评价实验台。结果表明：内外管接触面积当量法在处理网纹内管安全型换热器传热特性时具有可行性,基于接触修正系数的传热系数工程经验公式计算结果可靠;数值模拟结果、理论计算结果及实验结果具有较好的吻合趋势;隔绝腔介质分别为水及空气时,网纹内管的传热效率比内管为光管分别提高约24%和40%。     

管间高粘度流体的有效传热温差缓变特性

通过数值模拟,研究了85%甘油在旋流片支撑光滑管管束间纵向流动的传热与流阻特性,并与无支撑光滑管束的纵向流动进行了对比,揭示了高粘度流体置换类强化传热方法的有效传热温差缓变特性机理。研究结果表明,层流时,小扭率与大角度旋流片支撑的光滑管管束的传热综合性能更佳,旋流片支撑光滑管管束在有旋流片段可以通过提高有效传热系数与增加有效传热温差的双重途径提高传热速率,而在旋流片下游段则可以利用有效传热温差的缓变特性继续维持较大的传热速率,从而能避免过多的流体置换次数,极大幅度的降低了流体的输送功耗。     

浅析真空粉末绝热运输车罐体的检修工艺

根据真空粉末绝热运输车罐体的结构和故障的特点,在罐体发生泄漏时,就夹层泄漏气体的分析以及根据夹层抽真空的速度等来判断出罐体的污漏情况,同时综合分析氢质谱仪检测的各种数据,能准确地判断出漏点的位置,并采取相应处理措施,能大大地提高真空粉末绝热罐车的检修效率。     

井筒注汽过程隔热油管传热性能实验分析

稠油热采过程中,热流体由隔热油管组成的管柱注入油层。隔热油管是减少热流体在注入过程中散热损失并保护套管的关键部件,目前国内外学者对隔热油管热损失的研究,多集中在理论分析和数值计算研究方面。隔热油管由内管、隔热层和外管组成,其绝热效果取决于隔热层的视热导率。通过设计和研制的隔热油管地面模拟实验装置,测定了隔热油管的表面温度与热流分布;根据实测数据分别计算了较新隔热油管与较旧隔热油管的视热导率。实验分析发现,接箍与隔热油管外壁之间存在热桥,受影响的隔热油管长度约为0.5 m;接箍处的热通量高于正常隔热油管的3倍以上;较旧隔热油管视热流、表面温度和视热导率明显高于较新隔热油管,隔热性能下降。根据目前隔热油管的生产工艺和结构特点等提出了改进隔热性能的几点建议。     

输油管道保温技术及应用研究进展

综述了国内外各类保温材料和保温管道结构的技术现状及应用研究进展;分析了不同保温材料的隔热性能、力学性能、微观结构等特点,包括实心保温材料、无机及有机发泡材料、复合保温材料和相变储能材料;介绍了各类结构的输油管道的加工工艺、结构设计等特点,包括管中管结构、单壁管、技术管系统和复合保温软管;并对目前保温输油管道的材料及结构的应用和发展进行了讨论。     

真空绝热板的热工性能及其在冷藏集装箱上的应用

真空绝热板是一种超绝热保温材料,其热导率是常规保温材料的1/3～1/10。本文阐述了真空绝热板的隔热机理,通过实验分析了影响真空绝热板保温性能的关键因素——芯材的预处理及抽真空压力,经过预处理的芯材在10Pa真空压力下密封,可以达到并维持显著的绝热效果。我校研制的真空绝热板,其热导率在0.01 W• m^-1•K^-1以下,将其应用于冷藏集装箱,可以大大降低冷藏集装箱的漏热量,减少能耗达26.82%以上,同时增加冷藏集装箱的载货量,提高其经济性。     

组合式液固分布器中预分布器结构优化

介绍了一种用于液固循环流化床换热器中的组合式固液分布器。利用体积容积法、U形管压差计和刻度尺研究了固液预分布器的结构形式在不同表观液速和液体黏度下对各管束中的固含率、下管箱静压降及床层高度的影响。采用标准差函数进一步衡量了管束间固含率的均匀程度。实验结果表明,双层挡板式预分布器在较低的下管箱静压降和床层高度下能将固体颗粒均匀地分布到各换热管束中。     

寒区输油管道正反输温降规律分析

采用SPS仿真软件建立寒区埋地热油管道的正反输仿真模型,对正反输送工艺的温降变化进行仿真。分析正反输运行时沿线油温随时间变化规律,首站油温随时间变化规律及不同时刻加热后的油头在管道中流动时的温降变化规律。仿真结果分析表明,反输开始后,反输首站油温先迅速降低后升高,最后达到稳定,且反输运行温降变化在20h左右达到稳定;对于保温管道,反输最低温度出现在冷油头到达首站时,在制定正反输运行方案时需特别注意。通过运用SPS软件对埋地热油管道正反输温降分析,可对以后制定正反输运行方案具有一定指导意义。     

Synthesis of ZnO/Cu micro and nanostructures via a vapor phase transport method using different tube systems

ZnO micro and nanostructures were grown on copper coated silicon substrates using two different systems: an opened system (both ends opened tube) and a closed system (one closed end tube). The thermodynamic conditions of the systems made a significant difference in boundary layer and super-saturation between the systems. The results indicate that diffusion of the gaseous species through the boundary layers at low and high pressures controls the final formation of the morphologies. The ZnO nanostructures which have been grown in a restricted place have larger diameters and lengths. The structure of the products was analyzed by X-ray diffractometer (XRD) and it was found that the good crystalline quality of the samples was obtained in a closed system. To study the optical properties, photoluminescence (PL) and ultra violet–visible (UV–vis) spectroscopy were employed. It was observed that a decrease in the growth temperature of the opened system caused a broad and dominant visible emission covering the blue and green emission in the PL spectra.     

密封圈热-结构耦合场参数化有限元分析

应用超弹性理论和传热学原理,对带有挡圈的O形密封圈热-结构耦合场进行有限元分析,研究了工作参数对密封圈性能的影响。结果表明：密封圈的根部以及与缸壁接触部位变形较大,最大Mises应力发生在根部;工作压力增加时,剪应力和最大接触压力明显增加。摩擦及机械滞后生热导致密封圈具有较高的温度场;流体压力、相对滑动速度以及流体温度增加时,均使密封圈温升明显增加。为减少重复工作,提高分析效率,便于优化设计,开发了基于ANSYS/MATLAB的密封圈参数化自动分析系统,可以对不同类型、尺寸及工作条件下的密封圈进行分析。