《板翅結構換熱裝置與設計製造技術》是2021年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：板翅結構換熱裝置與設計製造技術
- 作者：蔣文春,周幗彥,鞏建鳴
- 類別：電工技術類圖書
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2021年
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787030691095
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《板翅結構換熱裝置設計製造技術》針對不鏽鋼板翅結構換熱裝置的製造及其在服役過程中存在的問題，詳細介紹了板翅結構的熱力與強度設計方法，以及釺焊和擴散焊製造工藝，同時對3D列印製造方法也進行了展望。主要內容包括板翅結構換熱裝置熱力設計方法、釺焊和擴散焊製造工藝、力學性能與微觀組織、殘餘應力、高溫蠕變、疲勞強度及等效均勻化強度設計理論；強調板翅結構的熱力設計，等溫凝固、多尺度調控釺焊工藝及均勻化強度設計理論，所介紹的數值計算方法均經過試驗驗證，並結合實際案例分析，可為相關工程及科研人員、學生快速準確地進行板翅結構熱力設計，焊接殘餘應力、高溫蠕變、疲勞性能分析及釺焊工藝的合理選擇提供一定的幫助。
圖書目錄
目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 板翅式換熱器 1
1.2 板翅結構熱力設計方法的研究進展 1
1.3 板翅結構高溫釺焊工藝的研究進展 2
1.4 板翅結構強度的研究進展 4
1.4.1 板翅結構的強度 4
1.4.2 板翅結構的釺焊殘餘應力 5
1.4.3 板翅結構的高溫蠕變 7
1.4.4 板翅結構的疲勞 8
1.5 板翅結構製造與設計存在的科學問題 9
參考文獻 11
第2章 板翅結構的熱力設計方法 14
2.1 引言 14
2.2 板翅結構的基本型式及套用 15
2.2.1 基本結構型式及特點 15
2.2.2 套用 16
2.3 板翅結構熱力設計的基本原則 20
2.3.1 設計條件的確定原則 20
2.3.2 單元尺寸的確定原則 21
2.3.3 結構組裝原則 22
2.3.4 通道分配與排列原則 22
2.3.5 翅片選用原則 22
2.3.6 導流片布置原則 23
2.4 板翅結構熱力設計方法 23
2.4.1 基本參數 23
2.4.2 傳熱設計 24
2.4.3 阻力設計 32
2.4.4 強度設計 35
2.4.5 經濟核算 36
參考文獻 37
第3章 板翅結構釺焊製造工藝 39
3.1 引言 39
3.2 釺焊接頭成形的基礎理論 40
3.2.1 釺料的潤濕、鋪展與填縫 40
3.2.2 釺料向母材的擴散 41
3.2.3 母材在液態釺料中的溶解 43
3.3 等溫凝固釺焊工藝 44
3.3.1 真空釺焊的工藝流程 45
3.3.2 微觀組織與力學性能 48
3.3.3 釺焊工藝對微觀組織和力學性能的影響規律 53
3.4 多尺度調控釺焊工藝 66
參考文獻 78
第4章 板翅結構的釺焊殘餘應力分析 80
4.1 引言 80
4.2 板翅結構殘餘應力的有限元分析 80
4.2.1 幾何模型 80
4.2.2 有限元分析思路 81
4.2.3 相關假定 83
4.2.4 格線劃分 83
4.2.5 邊界條件 83
4.2.6 材料參數 83
4.2.7 計算結果與分析 83
4.3 結構幾何參數對殘餘應力的影響規律 86
4.3.1 釺縫間隙的影響 86
4.3.2 隔板厚度的影響 86
4.3.3 翅片內距的影響 89
4.3.4 翅片內高的影響 90
4.3.5 翅片厚度的影響 90
4.3.6 翅片層數的影響 92
4.3.7 釺焊溫度的影響 93
4.3.8 材料不匹配的影響 93
4.3.9 壓力的影響 95
參考文獻 96
第5章 板翅結構高溫蠕變的有限元分析 98
5.1 引言 98
5.2 板翅結構蠕變的有限元模型 99
5.2.1 幾何模型 99
5.2.2 格線劃分 99
5.2.3 有限元分析策略 100
5.2.4 材料參數 101
5.3 內壓作用下的蠕變分析 101
5.4 內壓與殘餘應力共同作用下的蠕變分析 105
5.5 釺縫尺寸效應對板翅結構蠕變的影響 110
5.5.1 釺縫間隙對釺縫蠕變的影響 110
5.5.2 釺縫間隙對翅片蠕變的影響 112
5.5.3 釺縫間隙對隔板蠕變的影響 112
參考文獻 113
第6章 板翅結構釺焊接頭的疲勞試驗與裂紋擴展分析 115
6.1 引言 115
6.2 疲勞試驗 115
6.2.1 試驗設備 115
6.2.2 試樣 116
6.2.3 疲勞試驗 116
6.3 疲勞失效機理 117
6.3.1 常溫疲勞微觀斷口分析 117
6.3.2 高溫疲勞微觀斷口分析 119
6.3.3 304不鏽鋼板翅結構的疲勞斷裂機理分析 120
6.4 釺焊接頭的疲勞裂紋擴展 122
6.4.1 內聚力模型簡介 122
6.4.2 內聚力模型的加卸載定律 123
6.4.3 疲勞損傷理論模型 124
6.4.4 疲勞損傷子程式 127
6.4.5 釺焊接頭疲勞的有限元模型 131
6.4.6 結果與討論 135
參考文獻140
第7章 等效均勻化設計理論 142
7.1 引言 142
7.2 均勻化理論 143
7.2.1 基本理論與研究進展 143
7.2.2 均勻化理論在多孔結構中的套用 144
7.3 等效力學性能參數的計算 146
7.3.1 彈性模量Ez的推導 147
7.3.2 彈性模量Ex的推導 148
7.3.3 彈性模量Ey的推導 149
7.3.4 剪下模量Gxy的推導 150
7.3.5 剪下模量Gxz的推導 151
7.3.6 剪下模量Gyz的推導 153
7.3.7 泊松比vyz的推導 154
7.3.8 泊松比vxy的推導 158
7.3.9 泊松比vxz的推導 160
7.4 等效熱物性參數的計算 160
7.4.1 導熱係數λz的推導 160
7.4.2 導熱係數λy的推導 163
7.4.3 導熱係數λx的推導 164
7.4.4 熱膨脹係數αz的推導 166
7.4.5 熱膨脹係數αx的推導 168
7.4.6 熱膨脹係數αy的推導 170
7.4.7 等效密度*與等效比熱容cp的推導 171
7.5 板翅式換熱器等效均勻化強度設計 172
7.5.1 設計方法分析 172
7.5.2 設計用板翅結構應力應變放大係數及其強度試驗研究 174
7.6 基於等效均勻化的板翅式換熱器強度設計案例分析 177
7.6.1 一次應力分析 177
7.6.2 全尺寸的蠕變疲勞壽命評定 179
參考文獻 183
第8章 板翅結構擴散焊製造 186
8.1 擴散焊連線技術 186
8.2 擴散焊連線理論 186
8.2.1 擴散焊連線的形成機理 186
8.2.2 擴散焊連線工藝 187
8.2.3 擴散焊連線界面的空洞閉合模型 195
8.3 板翅結構擴散焊連線未來需要解決的科學問題 196
參考文獻 198
第9章 板翅結構增材製造技術的進展及展望 200
9.1 增材製造技術簡介 200
9.2 增材製造板翅式換熱器的套用現狀及展望 203
9.2.1 增材製造板翅式換熱器的套用現狀 203
9.2.2 增材製造板翅式換熱器的套用展望 208
參考文獻 210
