非金属补偿器温度场分析

论文摘要

非金属补偿器主要采用塑料、橡胶或复合材料制造,具有位移补偿能力强、无反弹力、良好的耐腐蚀性和减振、降噪性等优点,广泛应用于工业企业的流体输送管道及设备。 本文以传热学理论为基础,建立了非金属补偿器的分析模型,采用有限元数值分析方法,利用大型商用有限元软件ANSYS,选取了补偿器的重要结构参数及外界参数,如非金属补偿器内衬筒长度、内径、锥角、保温层厚度、通道形状及通道内烟气流速,分析了这些原始参数对非金属补偿器计算参数及内部温度场的影响。分析表明,内衬筒内径、锥角对补偿器计算参数及其内部温度场的影响都不大;通道形状不同时,保证通道进气面积相同,通道内部烟气与通道壁面之间的对流换热系数改变,补偿器总体温度场变化不大;内衬筒长度、保温层厚度对补偿器计算参数及其内部温度场都有较大影响;层流状态下,通道内烟气流速不影响补偿器计算参数及其内部温度场,但过渡流及湍流状态下,通道内烟气流速对补偿器计算参数及其内部温度场产生很大影响。 本文还对三种不同型号非金属补偿器的温度场进行了有限元数值分析,同时与实验结果进行了对比,验证了本文的计算方法及计算参数的合理性和有效性,具有一定的理论意义和重要的工程应用价值。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文的主要内容与创新点
• 第二章 非金属补偿器的结构特点与分析方法
• 2.1 引言
• 2.2 非金属补偿器的结构特点与应用
• 2.2.1 橡胶补偿器
• 2.2.2 聚四氟乙烯补偿器
• 2.2.3 纤维织物补偿器
• 2.3 稳态温度场分析的基本理论与方法
• 2.4 小结
• 第三章 非金属补偿器温度场的有限元计算及其影响因素分析
• 3.1 引言
• 3.2 基本模型
• 3.3 结构参数的影响分析
• 3.3.1 内衬筒长度的影响
• 3.3.2 保温层厚度的影响
• 3.3.3 内衬筒内径的影响
• 3.3.4 内衬筒锥角的影响
• 3.3.5 气流通道形状的影响
• 3.4 通道内烟气流速的影响分析
• 3.5 小结
• 第四章 实际非金属补偿器温度场有限元分析与实验
• 4.1 引言
• 4.2 浮动式内衬非金属补偿器
• 4.2.1 有限元计算模型
• 4.2.2 计算结果与实验结果对比
• 4.3 矩形双内衬非金属补偿器
• 4.3.1 有限元计算模型
• 4.3.2 计算结果与实验结果对比
• 4.4 翻边式非金属补偿器
• 4.4.1 有限元计算模型
• 4.4.2 计算结果与实验结果对比
• 4.5 小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 主要结论与创新成果
• 5.2 进一步工作的方向
• 致谢
• 在学期间的研究成果
• 参考文献
• 附录