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阻熱環(huán)對(duì)鋁法蘭的溫度和應(yīng)力的影響

2025-1-3 12:13:32 瀏覽次數(shù):

       應(yīng)力疲勞損傷的計(jì)算方法:結(jié)合有限元分析得到鋁法蘭的最大應(yīng)變值和最大應(yīng)變值,根據(jù)NH卷中316H不銹鋼的疲勞曲線確定許用循環(huán)次數(shù)N部件實(shí)際的循環(huán)次數(shù)n,最終得到應(yīng)力疲勞損傷結(jié)果。蠕變損傷的計(jì)算方法:結(jié)合有限元分析得到應(yīng)力松弛曲線,對(duì)應(yīng)力進(jìn)行斷裂應(yīng)力系數(shù)修正得到預(yù)計(jì)斷裂時(shí)間Ti,確定部件實(shí)際的使用時(shí)間l,最終得到蠕變損傷結(jié)果。設(shè)計(jì)條件及載荷在700℃工作溫度下,冷凍鋁法蘭實(shí)現(xiàn)密封效果的條件是:熔鹽經(jīng)過(guò)鋁法蘭自然降溫,在鋁法蘭密封處溫度降至熔點(diǎn)溫度以下。常用的4種摩爾分?jǐn)?shù)配比的三元NaCI-KC1-MgClz氯鹽的熔點(diǎn)溫度如表4所示。由表4可知,這4種三元氯鹽的熔點(diǎn)溫度約為385℃。因此,本研究以密封處熔鹽溫度簇360℃為密封條件。計(jì)算應(yīng)力時(shí),考慮熱載荷和重力載荷。純鎳層與阻熱環(huán)只作為功能型結(jié)構(gòu),參與應(yīng)力評(píng)定。

       鋁法蘭的溫度和應(yīng)力分析。常規(guī)無(wú)阻熱環(huán)結(jié)構(gòu)的冷凍鋁法蘭的溫度和應(yīng)力分布?梢钥闯,鋁法蘭最高溫度(700.oo0c>出現(xiàn)在內(nèi)壁面,并且溫度沿鋁法蘭徑向逐漸下降,至鋁法蘭邊緣處降為263. 71℃,而在鋁法蘭厚度方向上溫度未發(fā)生明顯變化。鋁法蘭密封處的溫度為275. 00℃,低于360.00℃的設(shè)計(jì)溫度,表明鋁法蘭在溫度方面滿足熔鹽冷凍的要求;趶椥詰(yīng)力分析得到的鋁法蘭應(yīng)力分布,如圖5(b)所示。鋁法蘭最大應(yīng)力(1 203. 30 MPa)出現(xiàn)在鋁法蘭內(nèi)壁面的中心孔處,此處存在非常明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象,而中心孔附近以外的其他位置應(yīng)力較小;趶椝苄苑治龇椒ǖ玫降匿X法蘭應(yīng)力分布如圖5(c)所示。鋁法蘭真實(shí)應(yīng)力的最大值為179. 44 MPa,也出現(xiàn)在鋁法蘭中心孔處,且應(yīng)力貫穿整個(gè)鋁法蘭厚度方向,易發(fā)生斷裂風(fēng)險(xiǎn)。

       為含有阻熱環(huán)結(jié)構(gòu)的弧形鋁法蘭的溫度和應(yīng)力分布。由圖6(a)可知,鋁法蘭最高溫度(700. 00 ℃)出現(xiàn)在內(nèi)壁面處,最低溫度(262. 18℃)出現(xiàn)在鋁法蘭邊緣處,密封處的溫度為267. 00℃,沿鋁法蘭厚度方向溫度未發(fā)生明顯變化。圖6(b>為基于彈性應(yīng)力分析得到的鋁法蘭應(yīng)力分布。此時(shí)鋁法蘭最大應(yīng)力為750. 27 MPa(圖6(b)中線圈所示位置),而鋁法蘭弧形位置、盤面彎角處、接管處的應(yīng)力較低。基于彈塑性分析得到的鋁法蘭真實(shí)應(yīng)力最大值為160. 22 MPa,沒(méi)有貫穿整個(gè)厚度方向,如圖6(c)所示。http://gzfzl.cn/

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