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基于深度神经网络的压力容器损伤机制智能识别策略
1
作者 沈强 《价值工程》 2026年第1期143-145,共3页
本文基于深度神经网络方法,构建一种融合静态属性与动态工况数据的损伤机制智能识别模型。通过大量工程案例样本的训练与验证,实现对29种典型损伤模式的高精度识别,识别率达85%以上。结果表明,该方法在样本充足、特征明显的损伤模式中... 本文基于深度神经网络方法,构建一种融合静态属性与动态工况数据的损伤机制智能识别模型。通过大量工程案例样本的训练与验证,实现对29种典型损伤模式的高精度识别,识别率达85%以上。结果表明,该方法在样本充足、特征明显的损伤模式中表现优异,对“未知腐蚀”等模糊损伤也具有较强的推断能力,为承压设备的智能运维提供新思路。 展开更多
关键词 承压设备 损伤机制 深度神经网络
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基于可靠度的超高压容器爆破强度设计公式 被引量：1
2
作者 刘岑 杨帆 +3 位作者 林晖 刘兵 张红卫 刘小宁 《化工设备与管道》 北大核心 2025年第5期27-35,共9页
为了选择设计公式和构建超高压容器爆破强度可靠性设计方法,研究了不同设计公式对超高压容器爆破强度可靠性分析的影响。当超高压容器爆破强度与载荷分别符合正态分布,且爆破强度分布参数为区间值时,应用概率论知识,分析了不同工况超高... 为了选择设计公式和构建超高压容器爆破强度可靠性设计方法,研究了不同设计公式对超高压容器爆破强度可靠性分析的影响。当超高压容器爆破强度与载荷分别符合正态分布,且爆破强度分布参数为区间值时,应用概率论知识,分析了不同工况超高压容器爆破强度允许可靠度系数与安全系数和载荷系数之间的关系,建立了基于允许可靠度系数的超高压容器爆破强度设计公式选择方法。以流变应力公式与福贝尔公式为分析对象,得到如下研究结论:①与钢制和铜制圆筒以及钢制球罐相比,超高压容器爆破强度允许可靠度系数,液压耐压试验可取不小于4.242且不超过7.858,正常操作可取不小于4.524且不超过7.858。②若满足上述允许可靠度系数,采用流变应力公式与福贝尔公式设计超高压容器,爆破安全系数分别可取不低于2.10与2.40。③如果满足上述允许可靠度系数与安全系数,基于流变应力公式的载荷系数,液压试验可取不小于1.08且不超过1.12,正常使用应不超过1.00;基于福贝尔公式的载荷系数,液压试验可取不小于1.08且不超过1.18,正常使用应不超过1.02。④对于不同公式,在不同工况基于分别满足相同的允许可靠度系数时,应优先选择安全系数和载荷系数上限都比较小的公式作为设计依据。 展开更多
关键词 超高压容器 爆破强度 设计公式 可靠度 安全系数 载荷系数
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扁平绕带容器静强度的概率分布研究 被引量：2
3
作者 杨帆 陈刚 +3 位作者 陈帆 刘兵 张红卫 刘小宁 《化肥设计》 2025年第2期23-29,共7页
研究扁平绕带容器静强度概率分布是建立其常规与可靠性设计标准的基础工作。应用数理统计与概率论知识,建立了扁平绕带容器静强度的概率分布研究方法。基于扁平绕带容器爆破强度的20组试验数据,得到如下研究成果:①在显著度为0.05时,扁... 研究扁平绕带容器静强度概率分布是建立其常规与可靠性设计标准的基础工作。应用数理统计与概率论知识,建立了扁平绕带容器静强度的概率分布研究方法。基于扁平绕带容器爆破强度的20组试验数据,得到如下研究成果:①在显著度为0.05时,扁平绕带容器爆破强度有效实测值与两个公式计算值之比,分别是基本符合正态分布的随机变量;在双侧置信度为95%时,得到该随机变量分布参数的区间值。②分析认为,在显著度为0.05时,扁平绕带容器屈服强度与两个公式计算值之比,也分别是基本符合正态分布的随机变量;在双侧置信度为95%时,也得到该随机变量的分布参数区间值。 展开更多
关键词 扁平绕带容器 爆破强度 屈服强度 概率分布
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压水堆核电厂反应堆一回路承压管道高周热疲劳分析探讨
4
作者 赵万祥 徐成杰 +5 位作者 陈明亚 林磊 余伟炜 彭群家 马官兵 韩姚磊 《压力容器》 北大核心 2025年第5期38-45,共8页
针对压水堆核电厂一回路承压管道在长寿期运行中易发生高周热疲劳问题,采用数值仿真与在线监测相结合的方法进行了深入分析。数值仿真结果显示,在5×10^(-3)Hz入口温度波动频率下,焊缝附近温度变化明显;而在2×10^(-2)Hz高频波... 针对压水堆核电厂一回路承压管道在长寿期运行中易发生高周热疲劳问题,采用数值仿真与在线监测相结合的方法进行了深入分析。数值仿真结果显示,在5×10^(-3)Hz入口温度波动频率下,焊缝附近温度变化明显;而在2×10^(-2)Hz高频波动下,温度变化被显著衰减,内壁面温度衰减率可达82.7%。研究开发了TECMAN疲劳管理分析软件,该软件能有效监测到管道内流体的热分层和热冲击现象,并成功应用于国内某大型压水堆核电机组。研究可为核电厂一回路承压管道的热疲劳管理提供科学依据和技术支撑,有助于保障核电厂的安全稳定运行。 展开更多
关键词 承压管道 高周疲劳 振荡频率 裂纹萌生 裂纹扩展
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压水堆核电厂厚壁承压设备设计评价和在役评定分析探讨
5
作者 陈明亚 曹昱澎 +3 位作者 孙欣 余伟炜 彭群家 赵万祥 《压力容器》 北大核心 2025年第3期62-70,共9页
针对某核电厂一回路厚壁承压设备设计评价和在役评定中,评价准则和评价方法上存在的差异问题。以制定一回路温度-压力限值曲线为例,介绍设计中的“简略分析”和在役分析中“精确评定”在参考缺陷、焊接残余应力、材料断裂韧度、评定系... 针对某核电厂一回路厚壁承压设备设计评价和在役评定中,评价准则和评价方法上存在的差异问题。以制定一回路温度-压力限值曲线为例,介绍设计中的“简略分析”和在役分析中“精确评定”在参考缺陷、焊接残余应力、材料断裂韧度、评定系数等方面的差异情况,发现存在大量混淆设计评价和在役评定要求的情况,如较为普遍采用设计评价的技术思路评定在役阶段缺陷的安全性。基于不同分析假设的在服役阶段可接受缺陷信息和现有评价体系存在不足,忽略长期运行中客观条件的变化,缺乏对关键技术难点和科学问题的重视,自主提出影响安全的技术问题较少,建议后续国内可给出基于标准的分析案例。 展开更多
关键词 承压设备 核压力容器 P-T曲线 设计评价 在役评定
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多层波纹管电阻缝焊未熔合的环缝焊接技术 被引量：1
6
作者 邢卓 《西部特种设备》 2025年第1期7-11,20,共6页
为了方便薄壁多层波纹管与其连接件的环缝焊接,需要采用电阻缝焊将波纹管的直边段封焊在一起。但电阻焊缝存在封而不严的现象,就是容易出现未熔合,对于多层的总厚度大的波纹管体现得尤其明显。未熔合的电阻焊缝在环缝焊接中受热后容易分... 为了方便薄壁多层波纹管与其连接件的环缝焊接,需要采用电阻缝焊将波纹管的直边段封焊在一起。但电阻焊缝存在封而不严的现象,就是容易出现未熔合,对于多层的总厚度大的波纹管体现得尤其明显。未熔合的电阻焊缝在环缝焊接中受热后容易分层,常因波纹管内层的薄壁烧穿,造成波纹管报废。采用在横位的多层多道焊可消除电阻焊缝未熔合的影响。将此技术应用到产品焊接上,取得了显著的经济效果,杜绝了多层的大厚度波纹管的报废现象。 展开更多
关键词 多层波纹管 电阻缝焊 未熔合 横焊 多层多道焊
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基于DSG-ResNet34的聚乙烯燃气管道电熔焊接缺陷检测
7
作者 凌晓 刘露 +2 位作者 孙宝财 张正棠 徐晓刚 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第6期228-240,共13页
PE燃气管道的连接质量能直接影响中低压燃气的正常输送,在电熔焊接时产生的结构畸变、冷焊等缺陷会显著削弱管道的力学性能,威胁燃气管网的稳定运行。因此,基于实地采集的PE燃气管道电熔焊接缺陷DR图像数据集,提出了基于DSG-ResNet34模... PE燃气管道的连接质量能直接影响中低压燃气的正常输送,在电熔焊接时产生的结构畸变、冷焊等缺陷会显著削弱管道的力学性能,威胁燃气管网的稳定运行。因此,基于实地采集的PE燃气管道电熔焊接缺陷DR图像数据集,提出了基于DSG-ResNet34模型的缺陷检测方法,以实现对电熔焊接缺陷进行快速精准地检测。该网络模型由主干网络CBAM-ResNet34模块、动态稀疏门控金字塔DSG-FPN、多尺度检测头3个部分组成,首先通过主干网络CBAM-ResNet34结构从通道和空间两个维度提升网络模型对缺陷特征的关注度,然后通过动态稀疏门控金字塔DSG-FPN结构的动态稀疏门控模块、Inception模块、稀疏连接动态融合多尺度缺陷特征,有效保留小目标特征、抑制背景噪声,最后通过多尺度检测头结构将提取到的丰富特征转化为具体的检测结果。DSG-ResNet34模型的缺陷检测准确率最高可达95.5%、P2层精确率最高可达82.7%、小目标召回率最低为85.6%、检测速度可达68 fps、参数量为22.3×10^(6),该模型能快速定位识别孔洞、熔融面夹杂、结构畸变、冷焊这4类典型电熔焊接缺陷,检测性能与速度优于其他网络模型。为PE管道焊接质量智能化检测提供了高精度解决方案,对保障燃气管网安全运行具有重要意义。 展开更多
关键词 聚乙烯燃气管道 缺陷检测 电熔焊接 ResNet34模型 特征金字塔
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扁平绕带容器静强度设计公式的选择探讨
8
作者 刘岑 杨帆 +3 位作者 吴森林 林晖 洪凯 刘小宁 《化肥设计》 2025年第6期52-57,共6页
扁平绕带容器静强度设计的基本任务之一是从计算公式中选择设计公式,构建不同计算公式的评价指标是选择设计公式的关键。应用强度-载荷干涉模型,将描述扁平绕带容器静强度安全性的可靠系数作为计算公式的评价指标,建立了基于可靠度评价... 扁平绕带容器静强度设计的基本任务之一是从计算公式中选择设计公式,构建不同计算公式的评价指标是选择设计公式的关键。应用强度-载荷干涉模型,将描述扁平绕带容器静强度安全性的可靠系数作为计算公式的评价指标,建立了基于可靠度评价的扁平绕带容器静强度计算公式的比较方法与设计公式选择方法。为说明文中方法的应用,以扁平绕带容器静强度的2个计算公式为例,比较了5种不同工况计算公式可靠度的评价指标,认为可将基于弹塑性分析的扁平绕带容器静强度计算公式作为设计公式。 展开更多
关键词 扁平绕带容器 静强度 公式 评价指标 可靠度
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大椭球比扁平复合材料气瓶的疲劳寿命特性研究
9
作者 李玉峰 马天驹 《压力容器》 北大核心 2025年第3期44-53,共10页
针对大椭球比扁平复合材料气瓶的疲劳失效问题,以TA1钛合金为超薄壁内衬(0.8 mm)、碳纤维/环氧树脂为复合材料层、椭球比为2.3∶1的扁平复合材料气瓶为研究对象,分析影响气瓶疲劳失效的主要因素。结合寿命预测模型,确定了气瓶的疲劳寿... 针对大椭球比扁平复合材料气瓶的疲劳失效问题,以TA1钛合金为超薄壁内衬(0.8 mm)、碳纤维/环氧树脂为复合材料层、椭球比为2.3∶1的扁平复合材料气瓶为研究对象,分析影响气瓶疲劳失效的主要因素。结合寿命预测模型,确定了气瓶的疲劳寿命、疲劳失效位置及其变化规律,并开展试验验证。结果表明:疲劳寿命预测结果与试验结果吻合率达93%;采用实体单元SOLID185与壳单元SHELL181组合建模方法,可有效模拟多层铺设结构的疲劳寿命;大变形扁平气瓶在升/泄压过程中,内衬弹性变形随压力降低可回弹,其永久塑性变形和材料断裂应变直接影响疲劳寿命;选择最佳自紧压力有助于扩大气瓶弹性工作范围,当自紧压力从18 MPa增加至24 MPa时,疲劳寿命由99次提高至304次,提升幅度达207%。研究成果可为大椭球比扁平复合材料气瓶的研制提供参考。 展开更多
关键词 复合材料气瓶 疲劳寿命 椭球比 扁平异形
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Ⅳ型储氢气瓶瓶阀沟槽结构对O形密封圈影响的有限元分析
10
作者 王超 潘子彤 张为 《石油化工设备技术》 2025年第5期40-46,55,I0002,I0003,共10页
储氢气瓶内储存的介质是高压氢气,一旦发生泄漏,将引发严重的安全事故。高压储氢气瓶阀门常采用O形圈进行密封,由于该处的O形圈直接受到高压氢气的渗透和压力影响,可能导致其密封性能发生变化,进而影响阀门的整体密封效果。为此,文章以... 储氢气瓶内储存的介质是高压氢气,一旦发生泄漏,将引发严重的安全事故。高压储氢气瓶阀门常采用O形圈进行密封,由于该处的O形圈直接受到高压氢气的渗透和压力影响,可能导致其密封性能发生变化,进而影响阀门的整体密封效果。为此,文章以提升Ⅳ型储氢气瓶瓶阀沟槽结构的密封性能和使用寿命为目标,采用自主研发的氢气试验装置模拟了实际工况下O形圈受氢气影响的情况,并利用O形圈的压缩性能测试结果拟合得到了材料的本构方程。此外,还对瓶阀沟槽进行了仿真分析,探讨了不同沟槽底角度数对最大等效应力的影响。研究发现:沟槽底角为100°时,无论在氢气试验前还是试验后,O形圈所受到的最大等效应力均最小;在沟槽底角为100°的条件下,氢气试验后O形圈所受到的最大等效应力较氢气试验前降低了21.0%,而采用传统沟槽结构时,该应力值只降低了14.3%;同时,在受到氢气影响的情况下,相较于传统瓶阀沟槽结构,采用底角为100°的斜坡沟槽结构时,O形圈的最大等效应力降低了6.6%,且应力集中区域分布更加均匀。 展开更多
关键词 O形圈 有限元模拟 优化沟槽 等效应力
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物联网在移动式压力容器充装中的应用
11
作者 王超 《石油化工设备技术》 2025年第3期36-40,I0002,I0003,共7页
当前,移动式压力容器管理存在诸多薄弱环节,如使用单位违规使用、充装单位违规操作、监管存在漏洞等。为此,需建立一套能客观收集移动式压力容器充装信息的系统对其进行规范化管理。移动式压力容器物联网动态监管系统依靠全国移动式压... 当前,移动式压力容器管理存在诸多薄弱环节,如使用单位违规使用、充装单位违规操作、监管存在漏洞等。为此,需建立一套能客观收集移动式压力容器充装信息的系统对其进行规范化管理。移动式压力容器物联网动态监管系统依靠全国移动式压力容器追溯平台,在现场安装防爆充装控制器,并配置防爆手持终端,可通过物联网和互联网实现移动式压力容器的合法性判定、充装设备控制和数据互通,使移动式压力容器充装工作的安全性得到提升,同时还可实现充装过程的自动化和信息化,提高移动式压力容器充装工作的效率。 展开更多
关键词 移动式压力容器 充装 特种设备 物联网 信息化
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锅炉与压力容器安装质量控制体系的构建与实践
12
作者 张伟 《新潮电子》 2025年第24期211-213,共3页
文章构建了涵盖质量管理、技术支持、过程控制和监督检验的锅炉与压力容器安装质量控制体系,该体系通过优化组织架构与完善文件系统、开展技术培训、升级设备、实施分阶段的过程控制、进行多层次的监督检验等措施来有效保障安装质量。... 文章构建了涵盖质量管理、技术支持、过程控制和监督检验的锅炉与压力容器安装质量控制体系,该体系通过优化组织架构与完善文件系统、开展技术培训、升级设备、实施分阶段的过程控制、进行多层次的监督检验等措施来有效保障安装质量。文章以某化工企业项目为实践案例,发现实施该体系后,不仅安装一次合格率和验收通过率明显提高,维护成本和能源消耗也得到有效降低,从而为设备运行提供了安全可靠的基础保障。 展开更多
关键词 锅炉与压力容器 安装质量 质量控制体系 实践应用 安全管理
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基于ansys的压力容器螺纹连接密封结构疲劳应力仿真分析
13
作者 曾嵘 《品牌与标准化》 2025年第4期143-145,共3页
本文利用有限元分析软件对新型螺纹锁紧密封结构进行了疲劳性能评估,分析了其在不同工况下的应力分布和疲劳强度,确定了关键疲劳点。同时,计算了容器壁和螺纹锁紧环的累积使用系数,验证了结构的疲劳强度。结果表明,该结构在预定工作压... 本文利用有限元分析软件对新型螺纹锁紧密封结构进行了疲劳性能评估,分析了其在不同工况下的应力分布和疲劳强度,确定了关键疲劳点。同时,计算了容器壁和螺纹锁紧环的累积使用系数,验证了结构的疲劳强度。结果表明,该结构在预定工作压力范围内具有良好的疲劳性能,能满足长期运行的安全性需求。 展开更多
关键词 有限元分析 螺纹锁紧密封结构 疲劳性能评估
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我国国家标准中NEN型固定式热交换器管板常规设计方法与分析设计法的比较 被引量：1
14
作者 薛明德 李世玉 +2 位作者 吴坚 杨旭 陈昊 《压力容器》 北大核心 2025年第5期56-65,共10页
针对NEN型固定式热交换器管板的设计方法,对比了GB/T 151—2014中的常规设计方法和GB/T 4732.3—2024中的分析设计方法,指出2种方法具有相同的理论基础;然而,GB/T 151—2014的计算方法是在分析设计的基础上建立了简化力学模型,忽略了管... 针对NEN型固定式热交换器管板的设计方法,对比了GB/T 151—2014中的常规设计方法和GB/T 4732.3—2024中的分析设计方法,指出2种方法具有相同的理论基础;然而,GB/T 151—2014的计算方法是在分析设计的基础上建立了简化力学模型,忽略了管板及其边缘结构的面内拉伸变形。采用2种设计方法对3个不同直径的NEN型热交换器算例进行计算,对比其管板应力,并用三维实体有限元进行了详细的力学分析。根据以上分析得出:2个国家标准中对于管板布管区的基本假定和所建议的削弱系数是合理的;针对适用于GB/T 151—2014应用范围、直径较小的NEN型热交换器,其所提供的常规设计方法可靠;对于大直径的NEN型热交换器,应采用GB/T 4732.3—2024的分析设计方法进行管板计算。研究结果为NEN型热交换器设计提供参考。 展开更多
关键词 NEN型固定式热交换器 管式热交换器标准 设计方法 管板
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含多裂纹缺陷的高压容器疲劳特性分阶段研究 被引量：2
15
作者 高耀东 王鑫鑫 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期5-9,14,共6页
共面多裂纹是高压容器中常见的缺陷,由于多裂纹之间的相互作用,裂纹在不同生长阶段会对容器使用寿命和安全性产生不同的影响。因此联合ABAQUS和FRANC3D有限元分析软件开展了高压容器在不同间距条件下共线三裂纹应力强度因子和疲劳寿命... 共面多裂纹是高压容器中常见的缺陷,由于多裂纹之间的相互作用,裂纹在不同生长阶段会对容器使用寿命和安全性产生不同的影响。因此联合ABAQUS和FRANC3D有限元分析软件开展了高压容器在不同间距条件下共线三裂纹应力强度因子和疲劳寿命变化规律,以及裂纹扩展样貌的分阶段研究。结果表明,在不同间距条件下,共线多裂纹在不同生长阶段其应力强度因子和疲劳寿命以及裂纹扩展样貌具有明显的变化规律,研究确定了多裂纹相互作用距离阈值和融合后正常扩展距离阈值,由此解析了高压容器疲劳性能与多裂纹缺陷不同生长阶段之间的内在关联。该研究成果为高压容器共线多裂纹缺陷分阶段安全评估提供重要理论依据和方法。 展开更多
关键词 压力容器 裂纹扩展 应力强度因子 寿命预测 有限元分析
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复合板压力容器腐蚀防控策略的研究与探讨
16
作者 宋晓俊 潘旭 +2 位作者 尹红卫 刘汉广 郭旭 《化工设备与管道》 北大核心 2025年第5期22-26,共5页
针对西部某气田天然气处理站使用的双相不锈钢和316L奥氏体不锈钢复合板压力容器覆层点蚀的问题,提出了一种复合板压力容器腐蚀防控策略,从档案管理、检验检测、点蚀修复方法、技术升级措施、验证新材料等五个方面进行研究和探讨。实施... 针对西部某气田天然气处理站使用的双相不锈钢和316L奥氏体不锈钢复合板压力容器覆层点蚀的问题,提出了一种复合板压力容器腐蚀防控策略,从档案管理、检验检测、点蚀修复方法、技术升级措施、验证新材料等五个方面进行研究和探讨。实施复合板压力容器腐蚀防控策略的结果表明:经过近五年的实践,复合板压力容器覆层点蚀数量逐年下降,复合板压力容器在使用过程中的本质安全水平提到了大幅提升,复合板压力容器腐蚀防控策略为复合板压力容器在石油石化行业的使用管理提供了可借鉴的经验。 展开更多
关键词 复合板压力容器 腐蚀 防控策略 使用管理
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超高压容器材料标准对比分析及关键制造技术 被引量：5
17
作者 朱永有 郑建能 +3 位作者 伍云 刘伟 陈健 曹华 《大型铸锻件》 2025年第2期1-5,24,共6页
分析了国内外超高压容器设计制造标准的差异,结合聚乙烯超高压反应釜和大直径人造水晶高压釜的制造,从材料、无损检测及耐压试验等方面开展了关键制造技术研究,总结出大型厚壁超高压容器制造关键要点,并提出了标准修订建议。
关键词 超高压容器 材料 高精度加工 制造技术
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基于热容法的表面张力贮箱流动及传热特性研究
18
作者 翟璐璐 张梁 +2 位作者 朱祖超 刘锦涛 李文 《流体机械》 北大核心 2025年第10期94-101,共8页
为了实现在轨卫星剩余推进剂的精确测量,基于热-流-固耦合计算方法,开展了热容法测量时推进剂瞬态流动及传热特性的数值计算,分析了不同沉底加速度工况下贮箱内推进剂的流动特性、温度分布及热通量分布特性,通过对比仿真与试验监测点实... 为了实现在轨卫星剩余推进剂的精确测量,基于热-流-固耦合计算方法,开展了热容法测量时推进剂瞬态流动及传热特性的数值计算,分析了不同沉底加速度工况下贮箱内推进剂的流动特性、温度分布及热通量分布特性,通过对比仿真与试验监测点实时温度变化数据,验证了数值计算模型的准确性。结果表明,贮箱内液体推进剂晃动频率随着沉底加速度的增大而增大,沉底加速度由0.0665 m/s^(2)增大至0.294 m/s^(2)时,推进剂晃动频率由0.055 Hz增大至0.116 Hz,气液交界面上方流体温度变化相较交界面下方的温度变化更加明显;以总功率180 W对贮箱表面持续加热180 s后,贮箱外壁面与流-固交界面存在一定温差,平均温差为0.12 K;监测点位置越低,温度上升越缓慢,贮箱内温度监测点温度变化主频率与液体推进剂晃动频率变化一致。研究结果可为在轨卫星推进剂剩余量测量提供参考。 展开更多
关键词 热容法 表面张力贮箱 微重力环境 推进剂 流动特性 传热特性
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密闭容器清吹过程流场及噪声特性数值模拟与优化研究
19
作者 何豪杰 张祖提 +4 位作者 姚伍平 李红钢 费銮 龙新平 王晓川 《振动与冲击》 北大核心 2025年第2期333-343,共11页
利用压缩气体驱离流体是密闭容器清理的一种重要方式,其工作过程中将形成复杂的气液两相流动现象并诱发剧烈噪声。为揭示密闭容器清吹过程中复杂流动发展演化规律及流噪声形成机理,优化密闭容器清吹参数从而控制清吹噪声,该研究基于流... 利用压缩气体驱离流体是密闭容器清理的一种重要方式,其工作过程中将形成复杂的气液两相流动现象并诱发剧烈噪声。为揭示密闭容器清吹过程中复杂流动发展演化规律及流噪声形成机理,优化密闭容器清吹参数从而控制清吹噪声,该研究基于流体体积表面跟踪法和Lighthill声类比原理,采用计算流体动力学-计算声学相结合的混合模拟方法对密闭容器清吹过程的流场和声场进行仿真分析和优化研究。研究结果表明,密闭容器清吹过程中,高速气体射流将对液面产生剧烈的冲击作用而形成漩涡、液体破碎和气泡弥散等流态,诱发复杂的不稳定气液两相流动,从而激发剧烈的噪声并影响清吹效率。进气压力将直接影响密闭容器内部流场特性,并进一步影响清吹效率和噪声特性,当进气压力高于1.0 MPa时,气体将沿罐壁进入排水管路形成不稳定的气液混合流动,导致有效排除流量和清吹效率降低。噪声随进出口压差升高而增加,进气压力1.0 MPa时总声压级比0.3 MPa时高10 dB,为兼顾清吹效率和噪声特性,采用0.5 MPa的气体压力具有较好综合性能。根据密闭容器内部流场特性对进气结构进行优化,采用倾斜进气和倾斜渐扩进气结构,清吹效率分别提高了15.0%和27.0%,总声压级降低了10 dB和7 dB。 展开更多
关键词 清吹排污 流噪声 噪声优化 数值模拟 Lighthill声类比
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船用管式换热器纯逆流轻量化设计及试验研究
20
作者 刘世杰 孙依地 +1 位作者 涂爱民 朱冬生 《压力容器》 北大核心 2025年第7期53-61,共9页
针对船用管壳式换热器传热效率低、材料耗费多及设备重量大的问题,提出一种基于扭曲椭圆管的纯逆流换热器轻量化设计。以某企业C8200船用柴油机淡水冷却器为研究对象,通过消除折流板结构并采用扭曲椭圆管束,实现管内外流体同步强化传热... 针对船用管壳式换热器传热效率低、材料耗费多及设备重量大的问题,提出一种基于扭曲椭圆管的纯逆流换热器轻量化设计。以某企业C8200船用柴油机淡水冷却器为研究对象,通过消除折流板结构并采用扭曲椭圆管束,实现管内外流体同步强化传热。结果表明,在设计工况(管/壳程流量均为30 m3/h)下,新型换热器达到设计要求,其中,总传热系数达3360 W(/m^(2)⋅K),较传统折流板结构2344 W(/m^(2)⋅K)提高43.3%;壳程传热系数提高19.2%,为9162 W(/m^(2)⋅K),壳程压降相当(分别为18.8,19.4 kPa),整体综合评价因子η值提高25.1%。结构优化使换热面积减少35.2%,管束总质量降低23.5%,材料成本下降34.6%。该设计通过纯逆流流动模式与高效传热元件协同作用,提高传热效率并满足轻量化需求,为船舶动力系统能效升级提供有效解决方案。 展开更多
关键词 船舶 淡水冷却器 管式换热器 强化传热 轻量化 优化设计
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