[发明专利]一种冷凝器在微动磨损作用下的管束疲劳失效预测方法有效
| 申请号： | 201811617828.6 | 申请日： | 2018-12-28 |
| 公开（公告）号： | CN109726471B | 公开（公告）日： | 2022-11-29 |
| 发明（设计）人： | 潘建华;陈学东;许明;周浩楠 | 申请（专利权）人： | 合肥通用机械研究院有限公司;合肥通用机械研究院特种设备检验站有限公司 |
| 主分类号： | G06F30/17 | 分类号： | G06F30/17;G06F111/10;G06F119/02 |
| 代理公司： | 合肥和瑞知识产权代理事务所(普通合伙) 34118 | 代理人： | 王挺 |
| 地址： | 230031 安徽*** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 冷凝器 微动 磨损 作用 管束 疲劳 失效 预测 方法 | ||
1.一种冷凝器在微动磨损作用下的管束疲劳失效预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10，计算换热管的工作速率；
S11，根据换热管的工作速率，计算换热管的体积微动磨损率；
S12，根据换热管的体积微动磨损率，计算换热管的微动磨损深度；
S13，判断微动磨损深度是否小于换热管的管壁厚度：若否，则给出管束疲劳失效的预测结论，即冷凝器中的换热管在微动磨损的作用下导致换热管疲劳，进而导致换热管失效的预测结论；若是，则进行步骤S14；
S14，计算换热管因微动磨损导致管束疲劳失效所需要的剩余时间。
2.如权利要求1所述的管束疲劳失效预测方法，其特征在于：步骤S10的计算换热管的工作速率WN的公式如下：
其中，m为换热管单位长度的总质量；ymax为发生旋涡脱落或者湍流抖振模式下换热管的最大均方振动幅度；f为发生旋涡脱落或者湍流抖振模式下换热管的固有频率；l为换热管的最大跨距；ζ为阻尼比。
3.如权利要求1所述的管束疲劳失效预测方法，其特征在于：步骤S11的换热管的体积微动磨损率V的计算公式如下：
V＝KFWWN (2)
其中，KFW为微动磨损系数。
4.如权利要求1所述的管束疲劳失效预测方法，其特征在于：步骤S12的换热管的微动磨损深度dw的计算公式如下：
其中，Ts为换热管微动磨损发生的总时间；d为换热管的外直径；L为折流板的厚度，折流板是换热管的支撑件，换热管插在折流板的管孔中。
5.如权利要求4所述的管束疲劳失效预测方法，其特征在于：计算S14中的换热管因微动磨损导致管束疲劳失效所需要的剩余时间，首先计算换热管因微动磨损导致管束疲劳失效所需要的总时间，具体步骤如下：
S51,将公式(3)中的dw替换为h，Ts替换为T1，则得到如下公式：
其中，h为换热管的管壁厚度；T1为换热管因微动磨损导致管束疲劳失效所需要的总时间；
S52，对公式(4)进行变形，获得T1的计算公式：
其中，T1为换热管因微动磨损导致管束疲劳失效所需要的总时间；h是换热管的管壁厚度；
S53，根据公式(5)计算换热管因微动磨损导致管束疲劳失效所需要的剩余时间T2:
T2＝T1-Ts (6)。
6.如权利要求3所述的管束疲劳失效预测方法，其特征在于：微动磨损系数KFW取20×10-15m2/N。
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