检索结果-内蒙古大学图书馆

高校化学工程学报 2015年第1期29卷 64-71页

作者：朱冬生石仲璟钱泰磊谭祥辉肖静美华东理工大学机械与动力工程学院承压系统安全与科学教育部重点实验室上海200237 中国科学院广州能源研究所广东广州510650

为了分析换热管几何参数对扭曲椭圆管换热器管程和壳程的传热与压降性能以及场协同关系的影响,今运用Fluent 6.3.26对不同几何参数的扭曲椭圆管换热器的管内和管外对流传热进行了数值模拟,并编写UDF程序计算温度场与速度场的夹角,即场... 详细信息

为了分析换热管几何参数对扭曲椭圆管换热器管程和壳程的传热与压降性能以及场协同关系的影响,今运用Fluent 6.3.26对不同几何参数的扭曲椭圆管换热器的管内和管外对流传热进行了数值模拟,并编写UDF程序计算温度场与速度场的夹角,即场协同角。结果表明:Realizable k-ε模型相对更好地模拟出扭曲椭圆管换热器管内和管外的流场和温度场,努赛尔数Nu以及摩擦系数f与实验结果的差别都在5%以内。在扭曲椭圆管换热器的管程和壳程,Nu和f都随着扭曲椭圆管长短轴比的增大而增大,随着扭矩的减小而增大。基于场协同理论分析,协同角随Re的变化不大,但不同几何参数的扭曲椭圆管管内和管外的协同角都存在差异,二次流的出现优化了速度场以及温度场分布,减小了速度场以及温度梯度场之间的夹角,实现强化传热。

关键词：扭曲椭圆管数值模拟场协同分析协同角强化传热

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高温构件蠕变损伤与裂纹扩展预测研究新进展

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压力容器 2019年第2期36卷 38-50页

作者：温建锋轩福贞涂善东华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室上海200237

精准的寿命预测是高温构件设计制造与运行维护的关键,但多轴应力和裂纹等缺陷的存在使得寿命预测的难度大大增加。综述了笔者近年来在高温蠕变损伤模型和蠕变裂纹扩展仿真方面的研究工作,主要包括:讨论了应力水平和应力状态对蠕变断裂... 详细信息

精准的寿命预测是高温构件设计制造与运行维护的关键,但多轴应力和裂纹等缺陷的存在使得寿命预测的难度大大增加。综述了笔者近年来在高温蠕变损伤模型和蠕变裂纹扩展仿真方面的研究工作,主要包括:讨论了应力水平和应力状态对蠕变断裂应变的影响规律;基于幂律蠕变控制孔洞长大理论,提出了新的多轴蠕变延性模型;采用基于应变的损伤力学模型,预测了多种含缺陷结构中蠕变裂纹的扩展行为,并分析了蠕变条件下多个表面裂纹干涉、扩展及合并的全过程;发展了基于晶界孔洞化损伤机制的裂纹扩展分析方法,实现了蠕变疲劳裂纹扩展仿真和蠕变疲劳氧化裂纹扩展仿真。这些工作为建立考虑多轴应力影响的含缺陷高温构件寿命预测方法提供了有力支持。

关键词：蠕变疲劳损伤多轴应力裂纹扩展

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含相变的缠绕管换热器设计及多目标优化

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科学技术与工程 2022年第9期22卷 3543-3550页

作者：曹佳铭王学生陈琴珠袁宇阳华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室上海200237

为实现含相变的缠绕管换热器的优化设计,提出了一整套计算模型,对传统模型中的Gilli公式进行了改进,大幅提升了该模型的计算速度。基于提出的计算模型以及非支配排序遗传算法Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)利用... 详细信息

为实现含相变的缠绕管换热器的优化设计,提出了一整套计算模型,对传统模型中的Gilli公式进行了改进,大幅提升了该模型的计算速度。基于提出的计算模型以及非支配排序遗传算法Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)利用Python语言编写了缠绕管换热器的多目标优化程序,以径向间距、轴向间距以及缠绕角作为设计变量,以总换热系数、管程及壳程压降作为目标函数对缠绕管换热器的几何结构进行了优化设计。通过实例验证,改进后的模型传热误差最大不超过3.6%,压降误差最大不超过8.5%,因此改进的计算模型具有较高的可信度。程序优化结果表明:相比初始结构,优化结构一总换热系数提高了7.1%,而壳侧压降降低了21.0%,管侧压降降低了0.7%;优化结构二总换热系数基本不变,壳侧压降降低了23.0%,管侧压降降低了27.0%。因此该优化程序可以有效优化缠绕管换热器的几何结构。

关键词：绕管换热器程序设计相变优化设计遗传算法

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超声表面滚压加工纯钛梯度材料的力学性能反演与有限元分析

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机械工程材料 2021年第10期45卷 58-65页

作者：孙银莎贾云飞苑光健李晓张显程华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室上海200237

对TA2纯钛进行超声表面滚压加工,研究了其截面显微组织和残余应力分布;采用纳米压痕试验测定距表面不同距离处的载荷-压入深度曲线并反演得到应力-应变曲线,将该应力-应变关系作为材料属性,采用有限元方法模拟得到载荷-压入深度曲线,通... 详细信息

对TA2纯钛进行超声表面滚压加工,研究了其截面显微组织和残余应力分布;采用纳米压痕试验测定距表面不同距离处的载荷-压入深度曲线并反演得到应力-应变曲线,将该应力-应变关系作为材料属性,采用有限元方法模拟得到载荷-压入深度曲线,通过与试验曲线进行对比对反演方法进行验证,并且研究了初始屈服应力和应变硬化指数对载荷-压入深度曲线的影响。结果表明:试样表层形成晶粒尺寸逐渐增大的梯度结构,残余压应力随着距表面距离的增加先增大后减小;载荷-压入深度模拟曲线与试验曲线基本一致,最大压入深度的相对误差在8%以内,说明反演方法可靠;随着初始屈服应力和应变硬化指数增大,载荷-压入深度曲线加载段曲率增大,塑性功与总功之比减小,初始刚度变化不明显。

关键词：超声表面滚压纳米压痕纯钛有限元模拟

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基于柔性金属布技术的梯度WC增强NiCrBSi合金涂层的制备及性能

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机械工程材料 2018年第6期42卷 59-64页

作者：李豪赛贾云飞轩福贞华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室上海200237

采用折叠辊压技术制备NiCrBSi合金粉和WC合金粉体积比i分别为1∶1,2∶1,5∶1,10∶1,20∶1的WC合金增强NiCrBSi合金柔性金属布,将i为20∶1的金属布置于316L不锈钢基体上,再叠放一层其他体积比的金属布,采用真空钎焊制备得到4种梯度WC增强... 详细信息

采用折叠辊压技术制备NiCrBSi合金粉和WC合金粉体积比i分别为1∶1,2∶1,5∶1,10∶1,20∶1的WC合金增强NiCrBSi合金柔性金属布,将i为20∶1的金属布置于316L不锈钢基体上,再叠放一层其他体积比的金属布,采用真空钎焊制备得到4种梯度WC增强NiCrBSi合金涂层,研究了涂层中WC颗粒的分布以及涂层的耐磨性和拉伸性能。结果表明:当金属布厚度在0.5mm、钎焊保温时间为10min时成功制得梯度涂层,随着上层金属布中i的增大,涂层中WC颗粒分布的梯度斜率降低;梯度涂层明显提高了基体的耐磨性,且随着梯度斜率的增加,涂层的耐磨性逐渐增强,抗拉强度降低,在拉伸过程中,梯度斜率较大的涂层中会产生多条贯穿裂纹。

关键词：梯度 WC增强NiCrBSi合金钎焊摩擦磨损金属布

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尺寸效应对固支直杆弯曲小试样蠕变性能评价的影响

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压力容器 2019年第1期36卷 1-9,23页

作者：王俊崎余海洋周帼彦王琼琦涂善东华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室上海200237

小试样蠕变技术在设备材料蠕变性能评估中具有潜在优势。固支直杆弯曲小试样蠕变方法因受力简单且能获得断裂数据而备受关注。由于固支直杆小试样相较于传统单轴拉伸试样十分微小,目前缺乏对其试样尺寸的标准化研究,使其工程应用受到很... 详细信息

小试样蠕变技术在设备材料蠕变性能评估中具有潜在优势。固支直杆弯曲小试样蠕变方法因受力简单且能获得断裂数据而备受关注。由于固支直杆小试样相较于传统单轴拉伸试样十分微小,目前缺乏对其试样尺寸的标准化研究,使其工程应用受到很大局限。基于固支直杆小试样梁弯曲本构模型,采用有限元方法,模拟分析了不同试样横截面宽厚比和固定端结构尺寸下固支直杆弯曲小试样蠕变性能情况,进而与单轴试验结果对比得到与传统蠕变试验关联性最好的试样尺寸。研究结果表明,当试样横截面的宽厚比b∶2h在0. 5～2. 0范围内时,蠕变稳态位移速率与理论值误差较小;当固定端过渡段倾斜角在15°～45°之间时,试样不仅可以很好地描述固支直杆弯曲蠕变的力学响应,还能明显降低固定端倒角对蠕变的影响。最后得到两种与传统蠕变试验关联性最好的试样尺寸,分别为横截面宽厚比b∶2h=2∶1、过渡段倾斜角为30°和横截面宽厚比b∶2h=1∶1、过渡段倾斜角45°。

关键词：固支直杆小试样蠕变尺寸效应小变形

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低损耗193nm反射膜的设计

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光学精密工程 2008年第3期16卷 392-397页

作者：尚淑珍邵建达范正修华东理工大学机械与动力工程学院承压系统安全科学教育部重点实验室上海200237 中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800

采用1/4规整膜系,从电场强度、吸收损耗及散射损耗的分布几个方面,对影响193 nm反射膜性能的因素进行了分析。以分析结果为基础,对低损耗193 nm反射膜的设计进行了探讨。结果表明:在空气侧的外膜层中电场强度较大,随着层数向内过渡,电... 详细信息

采用1/4规整膜系,从电场强度、吸收损耗及散射损耗的分布几个方面,对影响193 nm反射膜性能的因素进行了分析。以分析结果为基础,对低损耗193 nm反射膜的设计进行了探讨。结果表明:在空气侧的外膜层中电场强度较大,随着层数向内过渡,电场强度迅速减小;高折射率材料膜层的吸收损耗明显高于低折射率材料膜层的吸收损耗,而且靠近空气侧最外层的高折射率膜层的吸收损耗最大;按由外层向内层过渡的方向,吸收损耗迅速减小,减小的速度与高低折射率材料折射率的比值相关;表面散射损耗与两种材料的折射率比值成正比,但折射率比值减小后只能通过增加膜层数来获得一定的反射率,而这样又会使表面粗糙度增加,并且引入其它的损耗。因此,选择折射率差值适当大一些的材料对降低散射损耗是有利的。设计了27层膜堆的193 nm反射膜,设计反射率在98%以上。

关键词：反射膜电场强度吸收损耗散射损耗

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全循环周期和保载时间对P91钢蠕变-疲劳裂纹扩展行为的影响

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动力工程学报 2019年第11期39卷 947-952页

作者：刘长军闫阿晨谈建平秦敬芳张静王东辉华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室机械与动力工程学院上海200237 国核电站运行服务技术有限公司上海200233

在620℃下对P91钢进行了蠕变-疲劳裂纹扩展试验,研究了全循环周期对裂纹起裂时间的影响,并讨论了不同保载时间下的裂纹扩展规律。结果表明:在单对数坐标下裂纹起裂时间与全循环周期呈线性关系;当全循环周期小于20 s时,裂纹起裂循环次数... 详细信息

在620℃下对P91钢进行了蠕变-疲劳裂纹扩展试验,研究了全循环周期对裂纹起裂时间的影响,并讨论了不同保载时间下的裂纹扩展规律。结果表明:在单对数坐标下裂纹起裂时间与全循环周期呈线性关系;当全循环周期小于20 s时,裂纹起裂循环次数不随全循环周期变化;采用断裂参量ΔK表征裂纹扩展速率时,裂纹扩展速率随保载时间的增加而增大,但随ΔK的增大先减小后增大;断裂参量(Ct)avg可较好地关联不同保载时间的平均裂纹扩展速率。

关键词： P91钢蠕变疲劳全循环周期保载时间裂纹起裂时间裂纹扩展性能

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扭曲椭圆管换热器技术进展及其应用

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化学工程 2012年第10期40卷 29-34页

作者：谭祥辉朱冬生张立振曾力丁成取林华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室上海200237 南通赛孚机械设备有限公司江苏南通226500

介绍了扭曲管换热器的结构特点、强化传热机理,总结了关于扭曲管换热器管程以及壳程流场的分析,同时介绍了相关分析方法和研究成果,同时从换热器设计制造的角度,对目前已有的扭曲管换热器管程、壳程传热计算公式进行了总结和分析,在扭... 详细信息

介绍了扭曲管换热器的结构特点、强化传热机理,总结了关于扭曲管换热器管程以及壳程流场的分析,同时介绍了相关分析方法和研究成果,同时从换热器设计制造的角度,对目前已有的扭曲管换热器管程、壳程传热计算公式进行了总结和分析,在扭曲椭圆管换热器目前研究状况的基础上,介绍了某厂采用扭曲椭圆管凝汽器的运行效果,结果表明:在一定情况下,扭曲管换热器的冷凝换热效果同样优于传统的折流板换热器,具有很好的推广应用前景。

关键词：扭曲管换热器强化传热机理准则关系式凝汽器

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热局部非平衡条件下含球形空洞流体饱和多孔介质的孔隙压力和热应力分析

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力学季刊 2010年第4期31卷 534-542页

作者：何录武董亮亮华东理工大学机械与动力工程学院承压系统安全科学教育部重点实验室上海200237

基于热局部非平衡条件下饱和多孔介质热-弹性理论,本文研究了含球形空洞流体饱和多孔介质的温度、孔隙压力以及固相热应力。应用Laplace变换法获得了固相和孔隙流体温度场以及孔隙压力在短时间内的渐近解析式。对于粘土和砂岩两种材料,... 详细信息

基于热局部非平衡条件下饱和多孔介质热-弹性理论,本文研究了含球形空洞流体饱和多孔介质的温度、孔隙压力以及固相热应力。应用Laplace变换法获得了固相和孔隙流体温度场以及孔隙压力在短时间内的渐近解析式。对于粘土和砂岩两种材料,数值分析了热局部非平衡条件对温度、孔隙压力以及固相热应力的影响。结果表明:对于粘土材料,热局部非平衡条件下径向应力绝对值的峰值明显大于热局部平衡条件下绝对值的峰值;对于砂岩材料,相对于热局部平衡情况,热局部非平衡条件下孔隙压力和径向应力绝对值的峰值都有显著的提高。

关键词：饱和多孔介质热局部非平衡渐近解析解孔隙压力热应力

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