多因素耦合换热器管子、管板间隙腐蚀行为研究

发布时间：2024-03-23 15:16

　　换热器是一种实现热量交换的设备,在众多的工业领域行业中得到了广泛的应用。在生产过程中,换热器因为接触介质的腐蚀性经常发生泄漏,而间隙腐蚀是换热器发生泄漏的重要原因。在间隙腐蚀中,换热器管子、管板间隙腐蚀最为严重。换热器管子、管板、焊缝因为材料不同,管程壳程流体温度不同,由它引起的缝隙腐蚀是多因素的。因此,对循环水在缝内的流动过程以及多因素耦合下换热器管子、管板间隙腐蚀行为进行研究很有必要。首先,利用数值模拟对循环水在缝内的流动过程以及多因素耦合下换热器管子、管板间隙腐蚀行为进行研究。采用Fluent软件对循环水流入缝隙的流动过程进行研究,得到了循环水在缝隙流动过程中产生的速度分布和温度分布;利用Comsol Multiphysics有限元软件对换热器管板Q345R在循环水中的缝隙腐蚀进行数值模拟研究。选择腐蚀模块中的二次电流和化学物质模块中的稀物质传递,建立换热器管子、管板间隙二维简化模型,选择合适的边界条件,模拟计算了不同缝隙深度、不同缝隙宽度、不同温度、不同浓度下整个缝隙长度上的Cl-浓度分布和电位分布。然后,以Q345R复合板为研究对象,用电化学试验中的极化曲线测试和交流阻抗测试...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究目的及意义
    1.2 缝隙腐蚀机理研究现状与进展
        1.2.1 缝隙腐蚀机理实验研究
        1.2.2 缝隙腐蚀机理数值模拟研究
    1.3 缝隙腐蚀应用研究现状与进展
        1.3.1 缝隙腐蚀应用实验研究
        1.3.2 缝隙腐蚀应用数值模拟研究
    1.4 课题来源和研究内容
第二章 换热器管子、管板间隙腐蚀行为基本理论
    2.1 换热管和管板电偶腐蚀过程及电偶电化学腐蚀过程
        2.1.1 换热管和管板电偶腐蚀过程
        2.1.2 换热管和管板电偶电化学腐蚀过程
    2.2 液相传质过程对缝隙腐蚀的影响
    2.3 传热过程对缝隙腐蚀的影响
    2.4 本章小结
第三章 缝内介质流动及换热器管子、管板间隙腐蚀数值模拟研究
    3.1 缝内介质流动数值模拟研究
        3.1.1 数值模拟的过程
        3.1.2 模型建立与假设
        3.1.3 控制方程建立
        3.1.4 边界条件设置
        3.1.5 计算结果与讨论
    3.2 换热器管子、管板间隙腐蚀数值模拟研究
        3.2.1 缝隙模型及假设
        3.2.2 控制方程建立
        3.2.3 电化学反应及水解反应
        3.2.4 边界条件设置
        3.2.5 计算结果与讨论
    3.3 本章小结
第四章 换热器管子、管板间隙腐蚀的实验研究
    4.1 试样材料及介质
    4.2 试验设备
    4.3 试样制备
    4.4 实验过程
    4.5 实验方法
        4.5.1 极化曲线测试
        4.5.2 交流阻抗测试
    4.6 试验结果与分析
        4.6.1 不同温度下腐蚀实验结果分析
        4.6.2 不同浓度下腐蚀实验结果分析
    4.7 本章小结
第五章 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果



本文编号：3936102