發(fā)布時(shí)間：2020-07-05 15:03

【摘要】： 自波紋管換熱器出現(xiàn)以來,就以其傳熱系數(shù)高,并具有除垢、防垢的特點(diǎn)而在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛地應(yīng)用。在波紋管換熱器管板的設(shè)計(jì)計(jì)算中,設(shè)計(jì)人員一般都是把波紋管簡化為相應(yīng)規(guī)格的直管,然后按照GB151 1999《管殼式換熱器》方法來進(jìn)行計(jì)算。由于波紋管換熱器中波紋管管束與普通直管管束存在著很大的差異,波紋管的軸向剛度比直管的軸向剛度小得多,因而,現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方法給管板強(qiáng)度的計(jì)算結(jié)果帶來很大的不確定性,這在一定程度上影響著波紋管換熱器的發(fā)展。 本文從波紋管剛度的計(jì)算方法入手,用有限元方法來求得工程上常用規(guī)格的不同尺寸參數(shù)下單波波紋管的剛度,從而得到不同參數(shù)對(duì)波紋管剛度的影響,建立一套波紋管剛度的工程計(jì)算方法;進(jìn)而通過等剛度當(dāng)量折算,獲得將波紋管轉(zhuǎn)化為虛擬直管的方法,最終將虛擬直管的幾何參數(shù)輸入到過程設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算軟件SW6-1998中進(jìn)行管板的強(qiáng)度計(jì)算,較好地奠定了一套針對(duì)波紋管換熱器管板強(qiáng)度計(jì)算的工程方法。 目前,對(duì)于波紋管換熱管的剛度計(jì)算尚沒有完整的技術(shù)方法或規(guī)范,本文用有限元的方法計(jì)算出一批工程上常用的波紋管的剛度值,并經(jīng)實(shí)驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證;進(jìn)而分析了不同尺寸參數(shù)對(duì)于波紋管剛度的影響,并在此基礎(chǔ)上建立針對(duì)工程上常用規(guī)格的波紋管剛度計(jì)算模型,經(jīng)參數(shù)關(guān)聯(lián)后,該模型具備了較佳的波紋管剛度預(yù)測(cè)能力。 同時(shí),本文利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)波紋換熱管的剛度進(jìn)行預(yù)測(cè)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法不需要對(duì)波紋管進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,也能夠預(yù)測(cè)輸入與輸出之間的關(guān)系。經(jīng)對(duì)比研究發(fā)現(xiàn),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)波紋管剛度的預(yù)測(cè)結(jié)果與本文提出的模型的預(yù)測(cè)結(jié)果較為一致,進(jìn)一步證明了本文提出的有關(guān)波紋管剛度計(jì)算模型的適用性和合理性。 基于本文提出的波紋管剛度計(jì)算模型及波紋管的等剛度折算方法,本文對(duì)波紋管換熱器管板強(qiáng)度的計(jì)算與設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。通過計(jì)算實(shí)例分析了由于換熱管剛度的變化對(duì)管板應(yīng)力造成的影響,同時(shí)也討論了波紋換熱管的溫差補(bǔ)償作用。通過本文的研究,獲得了一套針對(duì)波紋管換熱器中波紋管剛度及管板強(qiáng)度計(jì)
【學(xué)位授予單位】：南京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TH136

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本文編號(hào)：2742764