本文關(guān)鍵詞：介質(zhì)溫度對(duì)換熱器換熱管振動(dòng)特性影響的分析

  更多相關(guān)文章： 換熱器 換熱管 流場(chǎng) 振動(dòng) 頻率

【摘要】：換熱器是化工領(lǐng)域非常常見的一種裝置,對(duì)工藝介質(zhì)起到換熱的作用,而管殼式換熱器又是其中應(yīng)用最廣泛。但是,當(dāng)換熱管內(nèi)的介質(zhì)在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)會(huì)引起換熱管的振動(dòng),如果換熱管振動(dòng)值較大的話,會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱管與器壁以及換熱管與換熱管的摩擦增大,進(jìn)而導(dǎo)致?lián)Q熱管的斷裂,引起生產(chǎn)的安全事故,目前,國內(nèi)外的學(xué)著對(duì)這一問題的研究主要是確定振動(dòng)產(chǎn)生的位置、大小、以及壓力等。本文結(jié)合換熱器換熱管振動(dòng)的研究現(xiàn)狀,分析導(dǎo)致?lián)Q熱管振動(dòng)的主要原因,并根據(jù)化工生產(chǎn)中換熱器的使用情況,來模擬和分析換熱管外流體的溫度發(fā)生改變時(shí)對(duì)換熱器換熱管所產(chǎn)生的振動(dòng)影響,防止由于換熱管的強(qiáng)烈振動(dòng)最終導(dǎo)致?lián)Q熱器的失效報(bào)廢。目前權(quán)威的TEMA標(biāo)準(zhǔn)中也并不包涵換熱管的振動(dòng)損壞問題。因此,對(duì)換熱器的換熱管振動(dòng)的研究是非常具有實(shí)際意義的。本文以生產(chǎn)中實(shí)際應(yīng)用的換熱器為研究對(duì)象,建立簡(jiǎn)化模型,分析換熱管外流體與換熱管的耦合作用,具體內(nèi)容包括:1.應(yīng)用FLUENT軟件模擬換熱管外流體溫度變化時(shí),換熱管外流體流場(chǎng)的變化。2.應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)本文選取的現(xiàn)場(chǎng)換熱器作為分析的殼單元,梁?jiǎn)卧土黧w單元,并建立有限元簡(jiǎn)化模型,并采用映射網(wǎng)格法劃分網(wǎng)格。3.對(duì)換熱器的簡(jiǎn)化模型設(shè)定流速、壓力,模擬殼程中流體溫度變化下的流體與換熱管的流固耦合現(xiàn)象,得出換熱管在殼程流體的作用下前6階的振動(dòng)頻率,可以看出,殼程介質(zhì)溫度大時(shí),換熱管振動(dòng)的愈強(qiáng)烈。4.運(yùn)用ANSYS來計(jì)算換熱器殼程中工作介質(zhì)的不同溫度下,換熱管的應(yīng)力和應(yīng)變。
【關(guān)鍵詞】：換熱器 換熱管 流場(chǎng) 振動(dòng) 頻率
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ051.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 前言8-11
• 第一章 換熱器換熱管振動(dòng)分析方法11-19
• 1.1 換熱管振動(dòng)導(dǎo)致?lián)Q熱器破壞的實(shí)例11-13
• 1.2 換熱器產(chǎn)生振動(dòng)的機(jī)理13-15
• 1.2.1 換熱器換熱管振動(dòng)產(chǎn)生的原因13-15
• 1.2.2 產(chǎn)生換熱管振動(dòng)的表現(xiàn)15
• 1.3 換熱器換熱管振動(dòng)的研究現(xiàn)狀15-19
• 第二章 殼程流體溫度變化的流場(chǎng)分析19-24
• 2.1 FLUENT軟件介紹19-20
• 2.2 FLUENT軟件的應(yīng)用20-21
• 2.3 FLUENT軟件對(duì)殼程內(nèi)流體流場(chǎng)的模擬21-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 換熱管振動(dòng)理論分析及模型簡(jiǎn)化24-38
• 3.1 ANSYS軟件分析換熱器換熱管振動(dòng)的優(yōu)勢(shì)24-25
• 3.2 有限元理論25-27
• 3.2.1 有限元理論的基本思想25
• 3.2.2 有限元分析的優(yōu)點(diǎn)25-26
• 3.2.3 有限元分析的步驟26-27
• 3.3 有限元簡(jiǎn)化模型的建立27-29
• 3.3.1 確定分析對(duì)象27
• 3.3.2 建立邊界條件27-28
• 3.3.3 建立模型和劃分網(wǎng)格28-29
• 3.4 換熱管振動(dòng)頻率的理論分析29-32
• 3.5 換熱管振動(dòng)的模態(tài)分析32-37
• 3.5.1 模態(tài)的分析方法32-34
• 3.5.2 流固耦合模型的建立34-35
• 3.5.3 換熱管理想模型的建立及網(wǎng)格劃分35-37
• 3.6 本章小結(jié)37-38
• 第四章 換熱器換熱管振動(dòng)的有限元分析38-48
• 4.1 簡(jiǎn)化元模型的有限元分析38-46
• 4.2 本章小結(jié)46-48
• 結(jié)論48-49
• 參考文獻(xiàn)49-53
• 作者簡(jiǎn)介及發(fā)表文章目錄53-54
• 致謝54-55

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