一种计算热管补偿器冷拔值的新方法

一种计算热管补偿器冷拔值的新方法

一、关于热力管道补偿器冷拉值计算的新方法(论文文献综述)

王园清[1](1999)在《关于热力管道补偿器冷拉值计算的新方法》文中研究说明热力管道在系统运行或停止运行时产生的瞬时应力变化对管道系统具有较强的破坏力,为解决此问题,必须正确合理的安装补偿器,本文对补偿器冷拉值的计算进行了全面的分析和论述,并提出了合理的计算方法。

王秀全[2](2007)在《地上和管沟敷设供热管道的受力分析与计算》文中研究说明热网的敷设方式可分为地上敷设、管沟敷设和直埋敷设。其中地上和管沟敷设是供热管网中很重要的敷设方式,在供热管网中,尤其是在一些特殊的场合经常采用。在地上和管沟供热管道的设计中,管道的受力分析和计算是至关重要的一环,因为供热系统管道受力分析和计算是管道工程设计的基础,是供热系统正常、经济、安全运行的重要保障。因此,设计人员要采用合理、经济、安全可靠的设计方法,确保设计的热网管道在运行过程中的安全性和经济性。本文主要对地上和管沟敷设的供热管道的有关受力计算几个方面的问题进行了分析和研究。首先,对供热管网常用的补偿方式进行了分析;介绍了自然补偿能力是否满足要求的判别方法;通过建立合理的物理模型,给出了自然补偿方式中L型补偿方式的短臂长度计算公式。其次,活动支架的最大允许间距是由强度和刚度两个方面确定的,并取其中最小值作为设计的依据。本文对与管道允许跨距有关的一些因素进行了分析,并对不同设计手册推荐的最大允许跨距下固定支架的受力大小进行了计算和比较。建议适当增加采用波纹补偿器时固定支座的最大允许跨距。最后,对CAESAR II软件在供热管道中的应用进行了介绍;对管道中管段如何进行优化设计,以补偿器位置的不同和管网敷设长度一定时固定支座位置的不同为例进行了简要的分析。

谢仁杰[3](2018)在《使用CAE软件处理热补偿的新方法 ——以柳州化工蒸汽管为例》文中认为热应力计算是高温管道布置的必要计算,用于分析管道在高温下的受力及位移情况,并以此为依据,针对管道受力和位移的情况作出具体布置,解决由于管道受热产生的热位移,也叫管道热补偿。管道热补偿的方式主要有安装补偿装置和管道弹性补偿,使用补偿装置的优点是安装简单,补偿量大,而管道弹性补偿的优点是无需维护,而且可以根据现场管道走向进行补偿。因此管道弹性补偿在管道热补偿中是首选手段,研究弹性补偿的方式对管道在复杂现场的布置有重要意义。本文以柳州化工厂某高压蒸汽管道为例,在该案例中旧管架载荷不清楚的情况下,利用拆除管架上废弃管道,并计算废弃管道载荷的方式获得新建管道重力载荷上限,计算废弃管道在所占管架横截面获得新建管道横向位移上限。本文介绍热应力计算的基本依据,并运用优易应力计算软件对新建管道进行分析,并比较了同行的研究成果,总结出反向方形补偿、双方形补偿和大位移直角弯补偿等三种补偿方式,通过施工、造价、安全、运行等多方面的综合比较,新的补偿方式与常规补偿方式相比明显降低了施工成本。最后在管道投入运行后跟踪其运行情况,管道的使用情况与设计规划一致,证明总结出的三种补偿方式确实可行,并通过了实际工程检验,在满足运行要求的同时达到了降低建造成本的目的,为其他同行提供复杂现场情况下管道热补偿提供参考。

施红[4](2013)在《飞机空气导管安全性设计与泄漏探测技术研究》文中指出飞机空气导管系统主要负责从发动机、APU和地面气源引出高温压力气体输送到防冰系统、环控系统、液压系统等子系统。管系穿越机翼、发动机吊挂、机身等多个区域,管路故障不仅影响整个空气管理系统功能的实现,也会给周围其他系统带来安全隐患,故此空气导管的安全性和可靠性成为飞机安全设计的重要内容。本文主要从理论推导、数值仿真、实验模拟等方面对飞机空气导管管路系统设计所涉及的关键技术如传热流动特性、应力安全设计和评估方法及泄漏探测技术开展研究。具体工作内容如下:(1)空气导管管路工作机制与设计参数的选择给出了ARJ21-700的空气导管管路系统布置图,根据管路系统关断阀位置及管内气流属性,将管路系统分为引气系统、防冰系统、配平系统、空调管路系统和笛形管系统,详细介绍了各个子系统管路及其附件的工作机制。其次,给出了飞机空气导管管路的属性参数,提出了飞机空气导管采用空气层绝热和固体材料绝热的多层绝热设计思路,并推导了飞机空气导管多层绝热设计的计算方法。最后,结合空气导管的不同引气方式、飞行加速度、导管的校核标准以及外界环境温度确定了空气导管的计算工况,为空气导管的设计提供边界条件。(2)空气导管管内外传热流动特性研究基于流体网络算法和有限体积法开展对空气导管管内外传热流动特性的分析工作,获得了管系在不同边界条件下的温度、压力和流量等参数特性以及空气导管管外的温度场分布。研究结果表明:尽管小流量的管路破坏对管系本身的输送特性影响较小,但对周围环境温度的影响需要引起重视。此外,较好的PID控制逻辑和阀门的开关特性能改善管路的压力脉动。最后,从导管的空间布置来说,导管向下布置以及导管管径的增加均会加强导管与舱内空气的换热。管道的布置主要考虑其对座舱热载荷以及自身热损失的影响,对于给定管径的管道系统,可构建关于货舱三角区传递给座舱热负荷以及管道自身热损失的优化函数,给出最优的管道布置位置。(3)基于有限元的管系应力和位移安全设计方法在分析飞机飞行工况和应力安全评定准则的基础上,提出了基于空间梁单元、壳单元、实体单元的空气导管应力分析、补偿与校核的设计方案。分析了含有直管、弯管、阀门、球形接头、滑动接头、法兰、管路组件的空气导管管系梁单元模型、壳单元模型,同时给出了空气导管相关关键部位实体模型的建模方法。最后,考察了应力校核标准、飞行加速度、管内气体压力、温度及管道附件布置位置对管道应力补偿的影响。(4)引气系统的应力和位移安全设计采用提出的管系安全设计方法对ARJ21-700飞机空气导管的引气系统进行管系应力安全计算、补偿、校核与优化设计。在补偿过程中,提出了承重设计优先、位移约束及应力释放交替补偿、采用管系结构划分进行应力补偿、滑动接头对称布置等设计思路。同时,基于球形接头偏转角度的大小进行管系优化设计。最后,提出了基于Miner理论和雨流计数法分析管系的疲劳寿命的方法。(5)高温压力管道的泄漏探测技术研究在研究现有国外飞机空气导管泄漏探测系统工作原理的基础上,指出了现有探测系统的不足,基于热敏材料和组合电路提出了三种结构简单、具有定位泄漏部位能力的飞机高温压力导管泄漏探测系统及方法。其次,搭建了管道泄漏探测试验台,研究了加热段长度、管道气体温度对探测响应时间的影响。同时,结合FLUENT的三维泄漏流场的计算,分析了不同压力、温度、绝热层厚度、导流孔大小及泄漏位置对探测性能的影响。最后,推导了小孔泄漏流量的计算方法,并基于上述研究结果提出了探测系统优化布置的方案。

二、关于热力管道补偿器冷拉值计算的新方法(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、关于热力管道补偿器冷拉值计算的新方法(论文提纲范文)

(2)地上和管沟敷设供热管道的受力分析与计算(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究的目的和意义
    1.2 国内外在该方向上的研究现状
    1.3 本文的主要工作
第2章 管道的热位移及热补偿
    2.1 供热管道的热位移计算
    2.2 供热管道热补偿方式的选择与计算
        2.2.1 自然补偿
        2.2.2 方型补偿器
        2.2.3 波纹补偿器
        2.2.4 套筒补偿器
        2.2.5 球形补偿器
    2.3 本章小结
第3章 供热管道支架的受力计算与分析
    3.1 供热管道常用支架型式的选择、设计及布置要求
    3.2 活动支架间距的确定
        3.2.1 按照强度条件确定活动支架的允许间距
        3.2.2 按照刚度条件确定活动支架的允许间距
    3.3 固定支座间距的确定
    3.4 固定支座受力分析
        3.4.1 固定支座载荷分类
        3.4.2 固定支座载荷计算
    3.5 增大管道活动支架间距的措施
    3.6 复合管段固定支座的推力计算
    3.7 固定支座在推荐的最大允许跨距下的推力计算
    3.8 本章小结
第4章 CAESAR II软件在供热管道中的应用
    4.1 CAESAR II 软件采用的规范标准及主要功能
    4.2 CAESAR II软件工程实例固定支座受力计算
    4.3 本章小结
第5章 对供热管道设计中几个问题的浅析
    5.1 管道柔性及影响管道柔性的因素
    5.2 管段的优化设计
        5.2.1 补偿器位置不同时固定支座受力情况的比较
        5.2.2 敷设管段长度一定时固定支座位置的选择与比较
    5.3 供热管线分段施工对固定支座推力的影响
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢

(3)使用CAE软件处理热补偿的新方法 ——以柳州化工蒸汽管为例(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 管道热应力及热补偿
        1.1.1 管道补偿器
        1.1.2 管道弹性补偿
    1.2 工程CAE软件
        1.2.1 工程CAE软件的发展
        1.2.2 热应力计算的CAE运用
    1.3 本研究的主要意义与目的
第二章 案例基本情况
    2.1 管道规格
        2.1.1 管道规格计算
        2.1.2 管道规格验算
    2.2 保温层厚度
        2.2.1 保温层计算依据
        2.2.2 保温层计算
    2.3 数据分析依据及极值
        2.3.1 热应力计算依据
        2.3.2 确定承载力
        2.3.3 确定位移空间
第三章 管道弹性热补偿新方法的研究
    3.1 方形补偿反向使用
        3.1.1 方形补偿
        3.1.2 反向方形补偿
        3.1.3 方案比较
        3.1.4 实际运行效果
    3.2 双方形补偿
        3.2.1 节点26至41常规补偿
        3.2.2 双方形补偿
        3.2.3 方案比较
        3.2.4 实际运行效果
    3.3 大位移直角弯补偿
        3.3.1 节点135至155常规补偿
        3.3.2 大位移直角弯补偿
        3.3.3 方案比较
        3.3.4 实际运行效果
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文

(4)飞机空气导管安全性设计与泄漏探测技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
图清单
表清单
注释表
缩略词
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 飞机空气导管的关键技术及研究现状
        1.2.1 安全设计标准及设计软件
        1.2.2 管系输送特性
        1.2.3 管系应力和位移计算方法
        1.2.4 管系应力补偿和位移约束方法
        1.2.5 管系泄漏探测及定位方法
    1.3 本文的研究内容
第二章 飞机空气导管管路工作机制与设计参数的选择
    2.1 飞机空气导管管系的工作机制
    2.2 管系结构的组成
        2.2.1 吊支架
        2.2.2 法兰
        2.2.3 球形接头
        2.2.4 滑动接头
        2.2.5 管道组件
    2.3 管系属性
        2.3.1 材料属性
        2.3.2 截面属性
        2.3.3 绝热层设计
        2.3.3.1 空气层热阻公式的推导
        2.3.3.2 空气层厚度的确定
        2.3.3.3 绝热层厚度公式的推导
        2.3.3.4 绝热层厚度计算结果
        2.3.3.5 绝热层设计算法验证
        2.3.3.6 不同管径下的绝热层参数
    2.4 管系设计工况
        2.4.1 引气方式
        2.4.2 飞行加速度
        2.4.3 校核工况
        2.4.4 外界大气温度
    2.5 本章小结
第三章 空气导管管内外传热流动特性研究
    3.1 管内传热流动
        3.1.1 流体网络算法
        3.1.1.1 数学描述
        3.1.1.2 建模方法
        3.1.1.3 管路系统属性
        3.1.2 管路系统输送特性分析
        3.1.2.1 边界条件
        3.1.2.2 设计标准
        3.1.2.3 管路模型建立
        3.1.2.4 计算结果
        3.1.3 管路泄漏特性
        3.1.4 压力脉动特性
        3.1.4.1 调节阀
        3.1.4.2 关断阀
    3.2 管外传热流动
        3.2.1 基本模型
        3.2.2 数学描述
        3.2.3 程序验证
        3.2.4 计算结果
        3.2.5 影响因素分析
    3.3 本章小结
第四章 基于有限元的飞机空气导管安全设计方法
    4.1 飞机空气导管应力和位移设计目标
    4.2 应力安全评定方法
        4.2.1 应力分类校核法
        4.2.2 综合应力校核法
    4.3 空气导管应力和位移安全设计方法
    4.4 基于梁单元模型的空气导管建模
        4.4.1 局部坐标系下的单元刚度矩阵及等效节点载荷矩阵
        4.4.1.1 确定插值函数
        4.4.1.2 确定应变矩阵
        4.4.1.3 利用能量原理建立单元平衡方程
        4.4.2 单元刚度矩阵的坐标转换
        4.4.2.1 x 轴在 OXYZ 坐标系中的方向余弦
        4.4.2.2 z 轴在 OXYZ 坐标系中的方向余弦
        4.4.2.3 y 轴在 OXYZ 坐标系中的方向余弦
        4.4.2.4 空气导管梁单元三维坐标系的确定
        4.4.3 管系载荷及其等效节点处理
        4.4.3.1 重力载荷
        4.4.3.2 加速度载荷
        4.4.3.3 压力载荷
        4.4.3.4 温度载荷
        4.4.4 弯管建模
        4.4.4.1 弯管数学模型
        4.4.4.2 弯管的单元刚度矩阵
        4.4.4.3 弯管应力集中系数
        4.4.5 管道附件的建模
        4.4.5.1 鞍座夹
        4.4.5.2 拉杆
        4.4.5.3 法兰
        4.4.5.4 球形接头
        4.4.5.5 滑动接头
        4.4.5.6 管道组件
        4.4.6 管系总体刚度矩阵和管系节点载荷矩阵
        4.4.7 边界约束条件的处理
        4.4.8 方程求解
        4.4.9 程序验证
    4.5 基于壳单元模型的空气导管建模
        4.5.1 模型的简化和假设
        4.5.2 管系建模
        4.5.3 网格划分
        4.5.4 模型求解
    4.6 基于实体模型的关键部位建模
        4.6.1 结构模型
        4.6.2 网格划分
        4.6.3 物性参数和边界条件
        4.6.4 结果分析
    4.7 基于有限元的管系设计影响因素分析
        4.7.1 应力校核标准
        4.7.2 飞行加速度
        4.7.3 管内气体压力
        4.7.4 管内气体温度
        4.7.5 管道附件布置位置
        4.7.5.1 法兰布置位置对管系应力特性的影响
        4.7.5.2 球形接头布置位置对管系应力特性的影响
    4.8 本章小结
第五章 引气系统的安全设计及疲劳特性分析
    5.1 引气系统应力安全设计
        5.1.1 管系区域划分
        5.1.2 假设和说明
        5.1.3 承重吊架的布置
        5.1.4 梁单元计算
        5.1.4.1 应力和位移计算
        5.1.5 初步应力和位移补偿设计
        5.1.5.1 工况 1 下的应力和位移补偿设计
        5.1.5.2 工况 2 下的应力和位移补偿设计
        5.1.6 校核所有工况
        5.1.7 部件校核
        5.1.8 管路优化设计
        5.1.9 管路壳单元校核
        5.1.9.1 网格划分
        5.1.9.2 计算结果
    5.2 疲劳特性
        5.2.1 疲劳分析流程
        5.2.2 疲劳分析曲线
        5.2.3 算例
    5.3 本章小结
第六章 空气导管泄漏探测系统设计与实验研究
    6.1 国外探测系统设计原理及缺陷
        6.1.1 典型飞机的泄漏探测系统布置
        6.1.2 传感元件的工作原理
        6.1.3 探测系统的缺陷
        6.1.4 泄漏故障定位方法
    6.2 改进的管路泄漏探测系统
        6.2.1 改进方案 1
        6.2.2 改进方案 2
        6.2.3 改进方案
    6.3 泄漏探测系统实验台搭建设计与制作
        6.3.1 实验装置与系统
        6.3.2 数据采集系统
        6.3.2.1 试验数据采集装置
        6.3.2.2 数据采集硬件
        6.3.2.3 数据采集软件
        6.3.3 实验误差
    6.4 绝热层设计算法验证实验
    6.5 探测线性能实验
        6.5.1 实验过程
        6.5.2 实验结果
    6.6 泄漏性能实验及数值模拟
        6.6.1 实验过程
        6.6.2 泄漏数值模拟与实验结果比较
        6.6.3 小孔泄漏模型推导
    6.7 泄漏探测系统的优化设计
        6.7.1 空气绝热层挡板的设计
        6.7.2 导流通道的设计
    6.8 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 本文的研究结论
    7.2 本文创新点
    7.3 后续工作及展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
附录 1 引气方式及其气流分布
附录 2 不同探测条件下的温度分布图

四、关于热力管道补偿器冷拉值计算的新方法(论文参考文献)

  • [1]关于热力管道补偿器冷拉值计算的新方法[J]. 王园清. 黑龙江商学院学报(自然科学版), 1999(04)
  • [2]地上和管沟敷设供热管道的受力分析与计算[D]. 王秀全. 哈尔滨工业大学, 2007(02)
  • [3]使用CAE软件处理热补偿的新方法 ——以柳州化工蒸汽管为例[D]. 谢仁杰. 广西大学, 2018(12)
  • [4]飞机空气导管安全性设计与泄漏探测技术研究[D]. 施红. 南京航空航天大学, 2013(12)

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