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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流波纹管相关文章的总结.精品文档.波纹管相关文章的总结波纹管的简单总结:corrugated pipe:波纹管是母线呈波纹形的回转薄壳体,即带波纹的管子叫波纹管。分类:波纹管主要包括金属波纹管、波纹膨胀节、波纹换热管、膜片膜盒和金属软管等。特点:由于波纹管的几何形状的特点,使波纹管在轴向力、横向力、弯矩的作用下允许产生较大的变形。与平滑的光管相比,除有足够的强度外,还兼有较大的柔性和在循环应力作用下有很高的抗疲劳性能。用途:金属波纹管主要应用于补偿管线热变形、减震、吸收管线沉降变形等作用,广泛应用于石化、仪表、航天、化工、电力、水泥、冶金等行业
2、。塑料等其他材质波纹管在介质输送、电力穿线、机床、家电等领域有着不可替代的作用。主要介绍金属波纹管的用途: 金属波纹管的特点是在压力、轴向力、横向力或弯矩作用下均能产生相应的位移,并具有耐压性、真空密封性、耐腐蚀性、温度稳定性和长期使用寿命。因此,它在许多工业领域中得到广泛的应用。其主要应用在以下几方面: 用于仪表中的弹性敏感元件(用作弹性敏感元件的波纹管基本上是把压力变为位移输出或把压力变为集中力输出 ) 。 用于真空开关的真空密封(用于真空开关)。 用于金属波纹膨胀节(管路系统中,用来补偿因温度和压力波动造成的轴向、横向和角位移 )。 用于金属软管作挠性联接件(金属软管用它的挠性来补偿管路
3、系统中因安装造成的位置偏差和满足工作端各向位移的要求,并承受系统的流体压力 )。 用于波纹管式换热器作换热元件(波纹管作为换热管束主要起强化换热的作用,同时还起热补偿和抗振动的作用 )。 文章要点总结:一、输流波纹管流固耦合振动的初步研究Fluid-Structure Interaction :The interaction of fluid and structure cannot be separated.Andthe problem generated from interaction of F-S cannot be solved only in terms of fluid or s
4、tructure.输流管道的振动是FSI振动。输流管道振动: 流动因素引起的液-弹耦合振动:定常流速的不可压缩流体与管道弯曲振动的耦合以及在此流速下的管道稳定性。 非流动因素引起的:将管道振动归因于压力流量的脉动、水锤及机械激励等因素。 声-弹耦合振动:Compressible Fluid中的声波与管道振动的耦合。研究方法:有限元、特征线法、传递矩阵法、阻抗分析法和模态综合法。本篇文章目的:用数值模拟解释波纹管的振动。采用ANSYS FSI数值模拟方法。研究的流致波纹管振动处于常温、低压、流速不高、常物性、不可压缩、线性变形等条件下。研究发现:振动的特征是系统流速相对较高,雷诺数很大,管路中发
5、生严重湍流,定常流速的不可压流体与管道耦合造成的不稳定很可能是主要原应,但这里的流速并不高,于是一个不可忽略的因素是波纹管的结构,波纹管的凹凸壁面导致了与流体的强烈耦合,加上薄壁波纹管刚度差,弱约束,进一步加剧了振动。 振动规律:纵向振动为主:振动是沿着中心轴前后窜动。振动分布不均:振动主要集中在局部区域。对于两端固定的波纹管,振动最剧烈的位置位于波纹管的中部,沿轴线趋向两端,振动逐渐减小。应力分布:整个振动过程中应力是交变的动应力大应力出现在压缩或拉伸厉害的波纹底部,即波纹的弯曲区域特别是峰谷处,而波纹的直壁上的应力相对较小。应力集中的区域是变形较大的地方,这些区域波纹管发生明显的拉伸压缩等
6、弹性变形,因而应变也较大。波纹管振动是纵向振动,造成波纹管的不同区域周期性的拉伸和压缩,应力应变的分布也周期性变化。流场分布:类似于管道流动的特征波纹管与普通圆管的振动比较: 相同条件下波纹管振动的厉害,说明波纹管的变化截面是导致强烈流固耦合振动。相对于波纹管纵向振动而言,圆管的振动基本上是径向振动,几乎没有纵向振动。振动控制措施;l 降低流速l 增加刚度l 提高阻尼二、 波纹管力学性能研究方法1、工程计算法:工程计算法的主要目的是寻求波纹管实用的、简便的设计方法。多采用直梁或曲梁模型对波纹管进行简化处理,而后应用材料力学的方法给出一些简单的设计公式和图表以供工程使用。2、解析法:把波纹管看成由两个半圆环壳与圆环板组合而成,将其求解问题看成圆环壳与圆环板的求解问题。3、数值法:主要采用有限差分法和有限元法。三、 波纹管内流动特性的实验研究用液氮做实验1) 液氮在波纹管内的流动具有波动性,并且流动波动性随质量流量的增大而增强。液氮流动压降随质量流量的增大而增大。2) 氮气在波纹管内流动的压力损失随着雷诺数的增大而增大。在所考察的雷诺数范围内,摩擦系数随雷诺数的增大而减小。波纹管内的流动摩擦系数要高于光管内的摩擦系数。波纹管的几何尺寸对其内的流体流动摩擦系数具有重要影响,摩擦系数随td的减小而减小。