發(fā)布時間：2017-10-11 05:25

  本文關鍵詞：套管式換熱器設計及分析研究

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【摘要】：由于套管式換熱器由內外管結構和180°彎頭結構組成,各結構都是由焊接制造而成,再通過法蘭連接,由于內外管流體溫度不同,存在溫差且其值較大,容易造成內外管的熱膨脹量不能同步,從而產生很大的熱應力。從而破壞結構,甚至造成換熱器的結構破壞失效。本文通過某化工廠中乙二醇混合混合物的換熱器的設計,以及在設計中通過相關的分析軟件workbench中的結構分析,在三種常用套管式換熱器的內外管連接結構中分析比較出一種適合本設計的結構。根據設計,建立UG三維套管式換熱器模型,在熱流固耦合中,分析比較了套管換熱器流固耦合應力和在結構分析中的應力。在熱流固耦合下分析套管式換熱器的熱應力及各種狀體的應力。利用相關流體模擬分析軟件,對套管式換熱器內外管流體進行相應模擬。在相關的模擬計算的結果之上,對套管式換熱器的結構進行了改進優(yōu)化,解決套管式換熱器在高溫下的熱應力過大的問題。
【關鍵詞】：一次應力 熱應力 流熱固耦合 CFD模擬計算
【學位授予單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK172
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-5
• 第1章 引言5-12
• 1.1 換熱器發(fā)展概況5-6
• 1.2 套管式換熱器6-8
• 1.3 煤制乙二醇工藝8-9
• 1.4 有限元分析9-10
• 1.5 技術路線的制定10-12
• 第2章 設計要求的確定12-14
• 第3章 套管式換熱器的設計14-28
• 3.1 內管設計計算14-15
• 3.2 外管設計計算15-16
• 3.3 內外管連接結構設計16-19
• 3.3.1 管帽式連接結構設計16-17
• 3.3.2 平板式內外管連接結構17-18
• 3.3.3 異徑管式內外管連接結構18-19
• 3.4 換熱計算19-27
• 3.4.1 流速確定19-20
• 3.4.2 換熱量核算20-25
• 3.4.3 計算換熱面積25-27
• 3.5 小結27-28
• 第4章 各結構應力分析28-44
• 4.1 三種內外管連接結構應力分析30-36
• 4.2 套管式換熱器應力分析36-43
• 4.2.1 180°彎管結構應力分析37-39
• 4.2.2 內外管結構應力分析39-43
• 4.3 小結43-44
• 第5章 套管式換熱器的流熱固耦合44-60
• 5.1 相關耦合理論44-46
• 5.2 套管式換熱器各流體FLUENT分析46-49
• 5.3 套管式換熱器熱應力分析49-57
• 5.4 套管式換熱器流熱固耦合分析57-58
• 5.5 結構改進和小結58-60
• 第6章 內外管流體流動狀態(tài)模擬60-84
• 6.1 流體力學的基本理論60-64
• 6.2 Fluent中的湍流模型計算模型理論64-68
• 6.3 內外管流體模擬計算68-83
• 6.3.1 內外管流體雷諾數計算68-69
• 6.3.2 內管流體流動模擬69-76
• 6.3.3 外管流體流動模擬76-83
• 6.4 小結83-84
• 結論和展望84-85
• 參考文獻85-88
• 附錄一88
• 附錄二88-90
• 在讀期間發(fā)表論文情況90-91
• 致謝91-92

【參考文獻】

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1 張有政;趙彩云;曲順利;;乙二醇生產工藝的現狀及發(fā)展趨勢[J];氮肥技術;2012年04期

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本文編號：1010742