固定管板式换热器的热应力分析与结构优化
| 摘要 | 第3-4页 |
| abstract | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-20页 |
| 1.1 换热器概述 | 第9-12页 |
| 1.1.1 换热器的分类 | 第9-10页 |
| 1.1.2 管壳式换热器 | 第10-11页 |
| 1.1.3 换热器的发展趋势 | 第11-12页 |
| 1.2 固定管板式换热器 | 第12-14页 |
| 1.2.1 管板温差应力的产生 | 第12页 |
| 1.2.2 降低温差应力的措施 | 第12-14页 |
| 1.3 国内外换热器的仿真分析研究状况 | 第14-18页 |
| 1.3.1 换热器的流动与传热研究 | 第14-16页 |
| 1.3.2 换热器结构有限元应力分析 | 第16-17页 |
| 1.3.3 换热器的热流固耦合研究 | 第17-18页 |
| 1.4 课题的来源及主要研究内容 | 第18-20页 |
| 1.4.1 课题来源 | 第18页 |
| 1.4.2 课题目的及意义 | 第18页 |
| 1.4.3 课题研究内容 | 第18-20页 |
| 第二章 流体传热基础与热流固耦合分析简介 | 第20-29页 |
| 2.1 流体传热基础 | 第20-25页 |
| 2.1.1 流体控制方程 | 第21-23页 |
| 2.1.2 湍流模型简介 | 第23-24页 |
| 2.1.3 Fluent软件介绍 | 第24-25页 |
| 2.2 热流固耦合分析简介 | 第25-28页 |
| 2.2.1 ANSYSWorkbench简介 | 第25-26页 |
| 2.2.2 热流固耦合控制方程 | 第26页 |
| 2.2.3 ANSYS流固耦合分析 | 第26-28页 |
| 2.3 本章小结 | 第28-29页 |
| 第三章 换热器的热流固耦合数值分析 | 第29-43页 |
| 3.1 固定管板式换热器的结构参数 | 第29-31页 |
| 3.1.1 换热器几何尺寸及主要工艺参数 | 第29-30页 |
| 3.1.2 换热器所用材料的物性特征 | 第30-31页 |
| 3.2 固定管板式换热器流体计算模型的建立 | 第31-33页 |
| 3.2.1 模型建立 | 第31-32页 |
| 3.2.2 网格划分 | 第32-33页 |
| 3.3 换热器流场数值模拟求解器设置 | 第33-35页 |
| 3.3.1 物理模型设置 | 第33页 |
| 3.3.2 材料属性设置 | 第33页 |
| 3.3.3 边界条件设置 | 第33-34页 |
| 3.3.4 求解器控制参数设定 | 第34-35页 |
| 3.3.5 收敛判定 | 第35页 |
| 3.4 换热器热流固耦合模拟结果 | 第35-38页 |
| 3.4.1 换热器的流体数值模拟结果 | 第36-37页 |
| 3.4.2 换热器的固体数值模拟结果 | 第37-38页 |
| 3.5 换热器应力场数值模拟分析 | 第38-42页 |
| 3.5.1 有限元模型 | 第38-39页 |
| 3.5.2 载荷与边界条件 | 第39页 |
| 3.5.3 温度载荷分析 | 第39-41页 |
| 3.5.4 热应力计算结果 | 第41-42页 |
| 3.6 本章小结 | 第42-43页 |
| 第四章 换热器的热应力分析与强度评定 | 第43-56页 |
| 4.1 基于应力分析设计的应力强度评定基础 | 第43-45页 |
| 4.1.1 应力分类的基本概念 | 第43-44页 |
| 4.1.2 应力的强度评定 | 第44页 |
| 4.1.3 Von-Mises应力 | 第44-45页 |
| 4.2 热应力分析 | 第45-53页 |
| 4.2.1 整体热应力分析 | 第45-46页 |
| 4.2.2 管板热应力分析 | 第46-49页 |
| 4.2.3 壳体热应力分析 | 第49-51页 |
| 4.2.4 管束热应力分析 | 第51-53页 |
| 4.3 应力强度评定 | 第53-55页 |
| 4.3.1 换热管、壳体的应力强度评定 | 第53-54页 |
| 4.3.2 管板的应力强度评定 | 第54-55页 |
| 4.4 本章小结 | 第55-56页 |
| 第五章 换热器的结构优化 | 第56-65页 |
| 5.1 换热器的结构改进措施及应力分析 | 第56-60页 |
| 5.1.1 管束与壳体采用同一材料 | 第56-58页 |
| 5.1.2 设置膨胀节 | 第58-60页 |
| 5.2 换热器结构优化方案 | 第60-64页 |
| 5.2.1 换热器的改进后的应力分析结果 | 第60-62页 |
| 5.2.2 改进后换热器管板的强度评定 | 第62-64页 |
| 5.3 本章小结 | 第64-65页 |
| 第六章 结论与展望 | 第65-67页 |
| 6.1 结论 | 第65-66页 |
| 6.2 展望 | 第66-67页 |
| 致谢 | 第67-68页 |
| 参考文献 | 第68-70页 |
