布管方式对U形管式换热器管板强度的影响研究

发布时间：2021-10-16 08:38

　　以某U形管式冷凝器为例,建立了正三角形及正方形布管方式管板模型。采用有限元热-固耦合分析方式,对比研究了两种布管方式对管板热应力和机械应力的影响,并考察了管板厚度及换热管管径等参数变化的影响。研究结果表明,较正三角形布管方式,正方形布管方式能有效降低管板中由温差引起的热应力水平,但会提高由压差引起的机械应力水平;在管板的减薄与优化过程中,较正方形布管方式,正三角形布管方式管板厚度的下限值更小;管板与壳体连接处易出现应力集中现象,在换热器设计中适当增大换热管管径,有利于减小管板与壳体连接处的应力值。 

【文章来源】：压力容器. 2020,37(09)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图1 两种布管方式示意

热分析单元为Solid 278，结构分析单元为Solid 186。采用扫掠方式划分所有网格。通过网格无关性测试后，管板整体结构的有限元模型如图2所示。1.2 边界条件

为了分析管板中的应力，在管板上设置了6条路径，三角形布管方式管板上1～3号路径如图3所示，4～6号路径如图4所示。这6条路径的选取主要考虑应力强度的分布情况和管板各处所受到的应力强度的危险状况。图4 管板凸肩上4～6号路径

【参考文献】：
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博士论文
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本文编号：3439492