基于流固耦合的板式换热器板片力学性能分析
2023-08-21沈航宇刘林波董金善
化工机械 2023年4期
王 勇 沈航宇 刘林波 董金善
(1.中国特种设备检测研究院;2.南京工业大学机械与动力工程学院)
换热器芯体中板片两侧由于流体湍动和温差的影响易失效,因此国内外学者对板片应力进行了大量的研究。杨云朋等为研究板片的力学特性,对油水换热器进行了流固耦合,研究表明换热器的设计应综合考量板片的换热特性、流阻性能和应力情况[1]。王兆涛通过Workbench平台对板壳式换热器板片进行流固耦合结构静力分析,探究波纹板片的力学性能,发现板片的中间区域变形较大[2]。张玉宝对板式换热器的波纹板片进行流固耦合结构静力分析,分析了板片在流体载荷作用下的力学特性,并发现中间靠近边缘处变形大,应注意泄漏安全问题[3]。罗亚军等研究板片的起拱状况,得知因加工出现了不均分布的残余应力[4]。李自林等通过使用基于边界元法基本原理创建矩形薄板的计算机程序进行应力分析,边界元法的计算精度较高[5]。于改革等数值模拟分析了印刷电路板式换热器不同结构下的板芯应力分布规律,并对比分析有限元法与解析法,阐述了解析法在应力分析中存在的不足,并提出在解析法的基础上用有限元法进行校核分析[6]。板式换热器板片因约束作用,使得热应力由压力温度产生的变形无法自由释放而产生。姚恺等对板式换热器进行流固耦合来分析其热应力,发现入口处的应力和变形最大,且冷热流体的温度和流量对其影响较大[7]。……
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