本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)值傳熱的高溫液體容器壁厚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 熱力測(cè)厚 數(shù)值傳熱 監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)分析

【摘要】：由于當(dāng)今社會(huì)的不斷發(fā)展,鋼鐵、水泥等工業(yè)行業(yè)的設(shè)備越來(lái)越大型,使用條件越來(lái)越高,因此很多的容器和管道特別容易產(chǎn)生損壞和剝落等現(xiàn)象而導(dǎo)致大型事故的發(fā)生。如何能準(zhǔn)確針對(duì)高溫儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備進(jìn)行厚度監(jiān)測(cè),是目前需要解決的問(wèn)題,也是本文要解決的問(wèn)題。本文主要基于傳熱的數(shù)值計(jì)算方法研發(fā)一套高溫液體容器壁厚在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的原理、技術(shù)和實(shí)施系統(tǒng)。(1)高溫容器壁的熱力測(cè)厚原理與技術(shù)方案研究。通過(guò)對(duì)整個(gè)傳熱過(guò)程分析,研究其導(dǎo)熱、熱對(duì)流以及熱輻射的綜合傳熱過(guò)程,找到厚度與各參數(shù)如結(jié)構(gòu)參數(shù)與物性參數(shù)、溫度等之間的關(guān)系,根據(jù)各參數(shù)之間的關(guān)系提出熱力測(cè)厚的原理。在熱力測(cè)厚原理的基礎(chǔ)上,提出多個(gè)技術(shù)實(shí)施方案。(2)熱力測(cè)厚的傳熱數(shù)值計(jì)算方法研究。重點(diǎn)解決:基于壁厚修正與迭代計(jì)算的求解方法;ANSYS軟件中容器結(jié)構(gòu)的參數(shù)化建模應(yīng)用方法;高溫液體對(duì)流與容器壁導(dǎo)熱的流固耦合傳熱計(jì)算方法;MATLAB與ANSYS聯(lián)合計(jì)算的數(shù)據(jù)交換方法;基于熱流密度偏差的壁厚修正方法。實(shí)現(xiàn)了熱力測(cè)厚的傳熱數(shù)值計(jì)算,適用性廣,不只局限于規(guī)則容器。(3)壁厚迭代初始值取值方法及熱力測(cè)厚的精度研究。對(duì)比分析多種壁厚迭代初始值取值方法的優(yōu)劣,確定將一維條件下的厚度計(jì)算數(shù)據(jù)作為迭代初始值。為了針對(duì)熱力測(cè)厚方法的主要影響因素進(jìn)行分析,推導(dǎo)了一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱情況下的厚度求解公式,并進(jìn)行各因素的誤差分析,尋求熱力測(cè)厚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中產(chǎn)生誤差的主要原因,并確定技術(shù)的適用條件及提高精度的方法。(4)熱力測(cè)厚的實(shí)驗(yàn)方案與驗(yàn)證研究�；谝痪S穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱測(cè)厚原理,設(shè)計(jì)了一個(gè)內(nèi)表面分別帶有半球形凹陷、圓錐形凹陷、長(zhǎng)條形凹陷、半圓柱形凹陷和斜面的實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?實(shí)驗(yàn)過(guò)程中模具內(nèi)壁面溫度可高達(dá)350℃,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析表明,一維熱力測(cè)厚的誤差在10%~18%之間,證明了本文提出的基于數(shù)值傳熱的高溫液體容器壁厚監(jiān)測(cè)原理與方法的正確性和技術(shù)可行性。本文提出的基于數(shù)值傳熱的高溫液體容器壁厚監(jiān)測(cè)原理與方法可為鋼鐵、食品、水泥等工業(yè)行業(yè)的高溫液體容器的安全運(yùn)行提供技術(shù)保障。
【關(guān)鍵詞】：熱力測(cè)厚 數(shù)值傳熱 監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)分析
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TP274;TK124
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題來(lái)源及研究的背景和意義10-12
• 1.1.1 課題的來(lái)源10
• 1.1.2 課題研究背景和意義10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析12-16
• 1.2.1 測(cè)厚技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 傳熱數(shù)值計(jì)算的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述分析16
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 容器壁的熱力測(cè)厚原理研究18-31
• 2.1 高溫容器傳熱過(guò)程分析18-23
• 2.1.1 熱傳遞18-19
• 2.1.2 容器壁內(nèi)固體導(dǎo)熱19-20
• 2.1.3 容器內(nèi)外壁側(cè)熱對(duì)流20-22
• 2.1.4 容器外壁側(cè)熱輻射22-23
• 2.2 熱力測(cè)厚的原理23-25
• 2.3 熱力測(cè)厚的技術(shù)實(shí)施方案25-30
• 2.3.1 數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)實(shí)施方案25-28
• 2.3.2 數(shù)據(jù)處理方法與過(guò)程28-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第3章 熱力測(cè)厚的傳熱數(shù)值計(jì)算方法31-46
• 3.1 熱力測(cè)厚的傳熱數(shù)值計(jì)算過(guò)程分析31-32
• 3.2 熱力測(cè)厚傳熱數(shù)值計(jì)算的關(guān)鍵問(wèn)題32-42
• 3.2.1 參數(shù)化建模32-35
• 3.2.2 流固耦合的傳熱數(shù)值計(jì)算35-38
• 3.2.3 MATLAB和ANSYS聯(lián)合計(jì)算接口38-40
• 3.2.4 厚度迭代數(shù)據(jù)的修正40-42
• 3.3 熱力測(cè)厚傳熱數(shù)值計(jì)算方法42-45
• 3.3.1 熱力測(cè)厚數(shù)值計(jì)算流程圖42-43
• 3.3.2 熱力測(cè)厚數(shù)值計(jì)算過(guò)程43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第4章 迭代初始值及監(jiān)測(cè)精度分析46-64
• 4.1 迭代初始值的確定方法46
• 4.2 一維穩(wěn)態(tài)條件下的熱力測(cè)厚原理研究46-52
• 4.2.1 一維熱力測(cè)厚原理研究47-48
• 4.2.2 對(duì)流換熱系數(shù)的求解48-50
• 4.2.3 一維平壁穩(wěn)態(tài)條件下程序50-52
• 4.3 監(jiān)測(cè)精度分析52-62
• 4.3.1 誤差的基本概念52-53
• 4.3.2 各因素對(duì)測(cè)量誤差的影響53-61
• 4.3.3 誤差分析的結(jié)果61-62
• 4.4 技術(shù)適用性與提高精度的方法62-63
• 4.5 本章小結(jié)63-64
• 第5章 實(shí)驗(yàn)方案與驗(yàn)證64-85
• 5.1 實(shí)驗(yàn)方案64-72
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)整體思路64
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)＞叩脑O(shè)計(jì)與加工64-68
• 5.1.3 實(shí)驗(yàn)儀表與材料68-71
• 5.1.4 實(shí)驗(yàn)方案71-72
• 5.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程72-75
• 5.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理75-81
• 5.3.1 數(shù)據(jù)處理流程75-76
• 5.3.2 圓形凹陷外壁數(shù)據(jù)處理76-79
• 5.3.3 條形凹陷外壁數(shù)據(jù)處理79-81
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析81-83
• 5.4.1 圓形凹陷外壁數(shù)據(jù)結(jié)果分析81-83
• 5.4.2 條形凹陷外壁數(shù)據(jù)結(jié)果分析83
• 5.5 實(shí)驗(yàn)總結(jié)83-84
• 5.6 本章小結(jié)84-85
• 結(jié)論85-86
• 參考文獻(xiàn)86-89
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文89-91
• 致謝91

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 郭建平;王玉;王文英;;小波包分析在摩擦焊超聲檢測(cè)信號(hào)消噪中的應(yīng)用[J];航空精密制造技術(shù);2006年03期

2 張強(qiáng);劉巨保;趙曉榮;;換熱管流固耦合傳熱的分區(qū)求解數(shù)值算法[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2010年28期

3 沈功田,李濤,姚澤華,邱虹程;高溫壓力管道紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)[J];無(wú)損檢測(cè);2002年11期

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本文編號(hào)：862925