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《华东理工大学》 2011年
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基于弱流固耦合方法的换热器流体诱导振动失效分析

王军政  
【摘要】:随着工业生产中管壳式换热器越来越趋向大型化,管束无支撑跨度增大,刚性变差,为了提高传热效率,流体流速也不断提高,换热器流体诱导振动的破坏现象日益增多,因此换热器内流体诱导振动的研究成为了当前的重要课题。 以某石化公司精对苯二甲酸装置中大型钛冷凝器作为研究对象,以其流体诱导振动失效分析为背景,采用多孔介质模型模拟钛冷凝器壳程流场分布情况,根据壳程流场模拟结果,计算换热管所受流体力载荷,加载至换热管有限元模型,得出所受应力及最大应力位置。结果表明,流体诱导振动致使钛冷凝器换热管发生了共振现象。换热管应力达到疲劳极限,从而发生疲劳破坏。 尝试将弱流固耦合的方法应用于换热器的失效分析中。首先基于弱流固耦合的数值分析方法,模拟了二维非定常弹性支撑圆柱绕流问题,结果表明该弱流固耦合方法是可行的。在此基础上,进一步发展了该流固耦合方法,借助商业软件,将流场作用力传递至有限元分析软件,求得换热管所受应力大小及最大应力位置,将结果与有限元法所得结果进行对比,验证了所采用流固耦合方法的可行性。
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ051.5

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张继业,杨翊仁,马建中;管束流致振动分析的有限元方法[J];核动力工程;1998年03期
2 黄兴华,王启杰,陆震;管壳式换热器壳程流动和传热的三维数值模拟[J];化工学报;2000年03期
3 徐宏,马秋林,王志文,许林云;钛冷凝器失效原因分析及国产化关键技术研究[J];华东理工大学学报;2001年04期
4 何长江;段忠东;;二维圆柱涡激振动的数值模拟[J];海洋工程;2008年01期
5 张群峰;何鸿涛;吕志咏;;二维圆柱层流绕流及其控制数值模拟[J];科学技术与工程;2009年05期
6 张若京;统一的管阵流固耦合均匀化模型[J];力学学报;1997年02期
7 张俊杰,刘红,陈佐一;换热器管束流体激振的研究现状评估及新方法[J];清华大学学报(自然科学版);2003年10期
8 严良文,王志文;折流板换热器的数值模拟及场协同分析[J];石油机械;2005年04期
9 方平治;顾明;;基于松耦合法的求解气动弹性问题的数值模拟方法[J];同济大学学报(自然科学版);2007年07期
10 邓斌,吴扬,陶文铨;螺旋折流板换热器壳侧流动的数值模拟[J];西安交通大学学报;2004年11期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 苏波;袁行飞;聂国隽;钱若军;;流固耦合理论研究述评(1)-流固耦合问题研究进展[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 赖永星;换热器管束动态特性分析及流体诱导振动研究[D];南京工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 曾强;压气机转子叶片流固耦合计算及软件集成研究[D];南京航空航天大学;2006年
2 杜庆贵;海流与直立圆柱体相互作用的数值模拟[D];上海交通大学;2009年
3 乔智晶;弓形折流板换热器壳程流体流动与传热的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 梁亮文;低雷诺数下圆柱横向受迫振荡和涡激运动的数值分析[D];上海交通大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋建华;张红卫;;钡钨阴极中钡的供应机制研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年01期
2 刘晓娜;赵会军;;原油顺序输送对土壤温度场的影响[J];安徽农业科学;2008年34期
3 赵建青;冉慧;晁曼妮;;南水北调中线工程对石家庄地下水水位的影响[J];安徽农业科学;2011年25期
4 薛强,梁冰,李宏艳;可压缩流体渗流的流固耦合问题数值模拟研究[J];地下空间;2001年S1期
5 易富;梁冰;;基于模糊渗流理论的垃圾填埋气运移数学模型研究[J];地下空间与工程学报;2005年06期
6 孔祥鹏;白云;徐冬洪;;泥水盾构开挖面泥膜的弹性模量[J];地下空间与工程学报;2012年02期
7 孙斌祥,徐祖,赖远明,李东庆;块石的热扩散系数和导热系数确定方法[J];冰川冻土;2002年06期
8 王建省;两相热渗流与多孔介质耦合作用研究[J];北方工业大学学报;2001年03期
9 刘海华;朱恂;;柴油污染土壤原位生物修复实验研究[J];环境科学与管理;2006年06期
10 刘清晓,胡红玲;蒸馏塔地脚强度校核及改进措施[J];包钢科技;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 方俊伟;康毅力;游利军;李相臣;;致密砂岩气藏多尺度传质行为研究进展[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
2 邵九姑;许友生;;Forchheimer型非达西渗流系统的数值模拟[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
3 张莉;马秋林;徐宏;王志文;关凯书;;钛冷凝器设计、制造关键技术及高效化研究[A];中国机械工程学会压力容器分会第七届压力容器及管道使用管理学术会议暨使用管理委员会七届二次会议论文集[C];2011年
4 黄苗苗;缪泉明;吴维武;;不同雷诺数的圆柱绕流比较计算与分析[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年
5 王建省;董勤喜;;热流固耦合动态边界理论研究[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(一)[C];2007年
6 程泽林;熊峻江;彭勃;罗楚养;;RTM整体成型复合材料结构制造缺陷逆向分析[A];第七届全国MTS材料试验学术会议论文集(一)[C];2007年
7 罗云烽;段跃新;肇研;;复合材料起落架的铺层设计及RTM工艺模拟[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
8 赵静;吕林;董国海;滕斌;谢彬;;亚临界雷诺数下圆柱受迫振动的数值研究[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
9 邱金荣;龚自力;贾臻;;核级换热器流致振动及防振措施研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第3册)[C];2009年
10 王伟桥;张若京;;核反应堆堆心的失压冲击响应[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 席本强;废弃矿山垃圾填埋场边坡稳定性及加固防渗研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 左远志;熔融盐高温斜温层混合蓄热的热过程特性[D];华南理工大学;2010年
3 杜朝伟;海底隧道衬砌水压力及结构受力特征研究[D];北京交通大学;2011年
4 范忠瑶;风力机定常与非定常气动问题的数值模拟研究[D];华北电力大学(北京);2011年
5 汲水;螺旋折流板管壳式换热器壳程流动与传热机理分析与性能研究[D];山东大学;2011年
6 丁妍羽;基于化学流变学的树脂传递模塑工艺过程的数值模拟及灵敏度分析[D];山东大学;2011年
7 阳富强;金属矿山硫化矿自然发火机理及其预测预报技术研究[D];中南大学;2011年
8 李亮;基于遥感技术与HYDRUS-1D模型河套灌区盐荒地水盐运移规律研究[D];内蒙古农业大学;2011年
9 孟筠青;煤层高压脉动注水防治煤与瓦斯突出理论与技术研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
10 沈瑞;低渗透油藏水平井渗流规律与油藏工程研究[D];中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王海生;采空区风流分布数值模拟研究[D];河南理工大学;2010年
2 孙锐;泥浆介质非等压条件下煤芯瓦斯解吸规律研究[D];河南理工大学;2010年
3 桑培淼;注水强化松软煤壁稳定性的规律及工艺参数研究[D];河南理工大学;2010年
4 丁铜伟;强内热源多孔介质条通道流动换热实验技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 马俊;球床多孔介质通道高速区流动特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 许亮;化学回热器结构设计及性能分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 徐鑫;蓄热电池一体化结构设计技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 周国成;管束流致振动与噪声特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 刘小杰;兴阜矿3318工作面采空区自燃三带数值模拟[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 陈良;铁磁流体在多孔介质中的流动[D];湘潭大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘志远;崔维成;张效慈;;细长海洋结构物涡激振动研究综述(英文)[J];船舶力学;2005年06期
2 潘志远;崔维成;缪泉明;;细长海洋立管涡激振动预报模型(英文)[J];船舶力学;2006年03期
3 黄智勇;潘志远;崔维成;;两向自由度低质量比圆柱体涡激振动的数值计算[J];船舶力学;2007年01期
4 郭海燕 ,王树青 ,吴纪宁 ,刘德辅;Dynamic Characteristics of Marine Risers Conveying Fluid[J];China Ocean Engineering;2000年02期
5 郭海燕,王元斌,傅强;The Effect of Internal Fluid on the Response of Vortex-Induced Vibration of Marine Risers[J];China Ocean Engineering;2004年01期
6 郑治国,赵德有,王镐章;螺旋桨的流固耦合动力分析[J];大连理工大学学报;1996年02期
7 郭海燕,傅强,娄敏;海洋输液立管涡激振动响应及其疲劳寿命研究[J];工程力学;2005年04期
8 叶春明,吴文权;数值模拟圆柱绕流旋涡运动及尾流不稳定性分析[J];工程热物理学报;1997年02期
9 刘晶昌,KitLam,徐建中;粘性涡方法在多圆柱绕流数值模拟中的应用[J];工程热物理学报;1998年02期
10 金琰,袁新;三维透平叶片扭转颤振问题的流固耦合数值研究[J];工程热物理学报;2004年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 殷惠君;膜结构风荷载的数值模拟研究[D];同济大学;2006年
2 黄智勇;柔性立管涡激振动时域响应分析[D];上海交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王镭;滑油冷却器强化传热实验研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田茂诚,林颐清,程林,张冠敏,周强泰;汽-水换热器内流体诱导振动强化传热试验[J];化工学报;2001年03期
2 胡明辅,朱孝钦,吴新民;管壳式换热器流体诱导振动与防振[J];云南化工;2000年03期
3 钱颂文,曾文明,马小明,胡环乐,姚正勤;蒸发器换热管流体诱导振动碰撞破坏研究[J];压力容器;1987年04期
4 李安军;邢桂菊;周丽雯;;国内换热器流体诱导振动的研究状况[J];辽宁化工;2007年12期
5 金志浩,金文,王文江,龚斌,丛磊;振动分析在管壳式换热器设计中的应用[J];沈阳化工学院学报;2001年01期
6 刘庆江;刘庆河;姜洋;;换热器密封条引起的流体诱导振动研究[J];机械工程师;1993年01期
7 R.Mukherjee;刘民强;;双弓形折流板管壳换热器[J];石油化工设备技术;1993年05期
8 胡明辅,朱孝钦,吴新民,杨波涛,韩本勇;折流杆换热器抗振性能的分析[J];化工机械;2000年02期
9 钱颂文;姚正勤;;广州溶剂厂甲醛废热锅炉振动与换热器振动机理[摘要][J];广州化工;1983年04期
10 ;论文摘要[J];化工设备与管道;1989年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陈孙艺;;管束U形段防震结构选优分析[A];全国第四届换热器学术会议论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 通讯员王玉明;吉林石化技改消除隐患[N];中国石油报;2010年
2 王玉明;高压蒸汽发生器安全隐患可消除[N];中国化工报;2010年
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1 宿艳彩;弹性管束流体诱导振动及换热特性研究[D];山东大学;2012年
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1 李安军;表面蒸发式空冷器流体诱导振动强化传热的研究[D];辽宁科技大学;2008年
2 黄政;管壳式冷凝器振动与噪声特性研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
3 王军政;基于弱流固耦合方法的换热器流体诱导振动失效分析[D];华东理工大学;2011年
4 林纬;横纹管脉冲流动与壁面振动对流传热特性研究[D];武汉工程大学;2011年
5 巢丽清;PTA主装置余热回收换热器关键设计技术问题研究[D];华东理工大学;2011年
6 孟海涛;弹性管束换热器脉动流发生装置研究[D];山东大学;2012年
7 徐登伟;高温高压先导式蒸汽疏水阀流体诱导振动研究[D];兰州理工大学;2012年
8 范福景;单级离心泵振动分析研究[D];西安石油大学;2013年
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