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酸气后冷器封头开裂原因分析

金属热处理 2023年第8期48卷 265-271页

作者：刘民鲁美朋刘嘉晨顾宝兰郭静孙跃军宋明辽宁工程技术大学材料科学与工程学院辽宁阜新123000 中国特种设备检测研究院北京100020

某天然气净化厂酸气后冷器浮头式封头内壁出现鼓包和裂纹,采用宏观检验、化学成分分析、硬度测试、金相检验、能谱分析、断口分析及EBSD测试等方法,对鼓包和裂纹产生的原因进行了分析。结果表明,封头内壁鼓包和开裂为氢鼓包(HB)和氢致开... 详细信息

某天然气净化厂酸气后冷器浮头式封头内壁出现鼓包和裂纹,采用宏观检验、化学成分分析、硬度测试、金相检验、能谱分析、断口分析及EBSD测试等方法,对鼓包和裂纹产生的原因进行了分析。结果表明,封头内壁鼓包和开裂为氢鼓包(HB)和氢致开裂(HIC)。由于该封头材料(20g钢)显微组织沿轧制方向呈(铁素体+珠光体)带状分布,且在1/2板厚位置存在因元素偏析所致的贝氏体组织和较多MnS夹杂物,而该封头的服役环境中含有湿H2 S介质,与钢材发生电化学反应后产生了氢,氢在板厚1/2缺陷处聚集,导致了封头内壁的鼓包和开裂。

关键词： 20g钢湿H2 S环境显微组织 MnS夹杂物氢致开裂鼓包

弥散流工况下矩形窄缝通道鼓包对流动传热的影响

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厦门大学学报(自然科学版) 2024年

作者：卢嘉鸣王言姚嘉晔洪钢张尧立厦门大学能源学院

[目的] 对弥散流膜态沸腾工况下鼓包尺寸及间距对通道流动传热的影响进行研究。[方法] 采用ANSYS Fluent软件针对带鼓包结构的矩形窄缝通道进行几何建模和网格划分；并针对弥散流传热机理构建弥散流传热数值计算模型，对不同鼓包高度、... 详细信息

[目的] 对弥散流膜态沸腾工况下鼓包尺寸及间距对通道流动传热的影响进行研究。[方法] 采用ANSYS Fluent软件针对带鼓包结构的矩形窄缝通道进行几何建模和网格划分；并针对弥散流传热机理构建弥散流传热数值计算模型，对不同鼓包高度、直径和间距的矩形窄缝通道流动传热特性进行计算分析。[结果] 鼓包对流体出口温度及鼓包区域局部温度产生明显影响。鼓包的出现导致流域横截面变小、鼓包顶部和壁面间的流体流速增加、局部换热能力增强，可以增强局部换热能力，但由于多个鼓包排列导致阻力增大，使得燃料板后段的整体换热能力下降，壁温波动接近15.0 K，容易导致传热恶化的提前发生。鼓包高度、直径和间距的增大，都会使流体温度和壁温上升的趋势逐渐增强，温度最高点也呈上升趋势。[结论] 弥散流工况下，鼓包的出现使得矩形窄缝通道后段的整体换热能力下降，壁温波动加剧，容易导致传热恶化的提前发生。在实际应用中需充分考虑该因素，以保证燃料元件在冷却剂丧失事故下的安全性和完整性。

关键词：矩形窄缝通道鼓包弥散流膜态沸腾数值模拟

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跨声速涡轮叶栅激波损失控制方法

航空动力学报 2018年第5期33卷 1226-1235页

作者：董明葛宁陈云南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室南京210016 中国航空发动机集团沈阳发动机研究所沈阳110015

为了降低高负荷跨声速高压涡轮激波损失,发展了针对性的涡轮叶栅激波控制方法。针对吸力侧激波,提出可控膨胀设计概念,结合基于曲率的叶型设计方法,通过调整吸力面曲率分布以控制气流膨胀力度,减小了尾缘激波前马赫数,有效减弱了吸力侧... 详细信息

为了降低高负荷跨声速高压涡轮激波损失,发展了针对性的涡轮叶栅激波控制方法。针对吸力侧激波,提出可控膨胀设计概念,结合基于曲率的叶型设计方法,通过调整吸力面曲率分布以控制气流膨胀力度,减小了尾缘激波前马赫数,有效减弱了吸力侧激波强度和叶栅出口压力不均匀程度。针对压力侧激波,发展了消波设计方法,在吸力面的激波作用区域设计一鼓包型线,利用鼓包迎风面压缩波的预增压作用和外凸面膨胀波的消波作用,有效抑制了激波/边界层相互干扰,显著削弱了反射激波强度。可控膨胀设计和消波设计对叶栅尾缘两道激波的控制作用相互独立,可单独采用,当两种方法相结合时,吸力侧激波强度降低了29.66%,叶栅出口压力不均匀程度减小了29.28%,总压损失系数减小了12.11%。

关键词：跨声速高压涡轮激波控制叶型设计曲率分布可控膨胀鼓包消波设计

渐进成形冷固结多层覆铜板的鼓包:成形条件和弯曲的影响（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2019年第1期29卷 112-122页

作者： Khalid A.AL-GHAMDI G.HUSSAIN Department of Industrial Engineering King Abdulaziz University Faculty of Mechanical Engineering GIK Institute of Engineering Sciences & Technology

鼓包是渐进成形工艺(ISF)中引起几何误差和过早失效的一种缺陷。本研究的目的是:(1)了解覆铜三层钢板的鼓包行为与成形条件之间的关系;(2)分析弯曲对鼓包的影响,并试图得出相关机理。为此,进行一系列的渐进成形和弯曲实验。结果表明:层... 详细信息

鼓包是渐进成形工艺(ISF)中引起几何误差和过早失效的一种缺陷。本研究的目的是:(1)了解覆铜三层钢板的鼓包行为与成形条件之间的关系;(2)分析弯曲对鼓包的影响,并试图得出相关机理。为此,进行一系列的渐进成形和弯曲实验。结果表明:层状板材的鼓包形成对成形条件较敏感,可以通过采用退火材料,更大的刀具直径和步长进行ISF加工,使鼓包减到最小,弯曲分析表明,鼓包是成形工具在ISF过程中施加在板材上的弯曲力矩作用的结果;当力矩从0.046增加到10.24 N·m/m时,鼓包的平均高度从0.07增加到0.91 mm;层状板材中的鼓包与弯曲力矩呈线性关系。综上,通过控制弯曲力矩可以克服鼓包缺陷,本研究提出的公式对相关研究有一定的帮助。

关键词：渐进成形被覆板鼓包弯曲力矩成形条件

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钢桥面冷拌树脂铺装服役现状

公路 2023年第4期68卷 45-51页

作者：刘小清王滔王民代剑锋肖丽湖北交通投资集团有限公司武汉市430050 招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆市400067

为解决我国钢桥面冷拌树脂铺装实践经验缺乏等问题,以文献查阅、交流问询和实地观察相结合的方式,对17座采用冷拌树脂铺装方案的钢桥进行了调研,对病害原因进行了分析,结果表明:冷拌树脂铺装方案服役状况总体良好,裂缝和车辙不容忽视,... 详细信息

为解决我国钢桥面冷拌树脂铺装实践经验缺乏等问题,以文献查阅、交流问询和实地观察相结合的方式,对17座采用冷拌树脂铺装方案的钢桥进行了调研,对病害原因进行了分析,结果表明:冷拌树脂铺装方案服役状况总体良好,裂缝和车辙不容忽视,施工缝开裂在17座桥梁中占比超60%,纵向裂缝、车辙病害在10座RA+SMA桥梁中占比均超50%。此外,冷拌树脂铺装方案还存在鼓包、层间黏结抗剪性能不足、抗滑层耐磨性能不足、平整度差等问题,以及表面抗滑层存在掉粒现象。冷拌树脂铺装方案在跨线桥、匝道桥等单体面积较小的工程中具有一定的优势,为保障及提升冷拌树脂铺装方案的服役寿命,宜提升冷拌树脂的韧性,宜采用黏结抗剪性能更优的二阶热固性环氧树脂等作为黏层,宜加强施工缝界面处治,不宜将冷拌树脂混合料作为磨耗层,应避免雨季、高湿度环境下施工,施工后天气应良好以保障养生强度的形成。

关键词：桥梁工程钢桥面铺装冷拌树脂裂缝车辙鼓包抗滑性能

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鼓包诱导斜爆震波的数值研究

推进技术 2022年第5期43卷 185-196页

作者：韩信张文硕张子健刘云峰姜宗林中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 香港理工大学航空工程跨领域学部中国香港九龙999077

为实现低马赫数条件下斜爆震波的快速起爆,以及提高斜爆震波对来流扰动的抗干扰能力,提出了通过在诱导区内设置一个小鼓包来控制斜爆震波起爆的方案,并通过数值求解二维多组分欧拉方程研究了楔面和鼓包诱导的斜爆震波。结果表明:通过在... 详细信息

为实现低马赫数条件下斜爆震波的快速起爆,以及提高斜爆震波对来流扰动的抗干扰能力,提出了通过在诱导区内设置一个小鼓包来控制斜爆震波起爆的方案,并通过数值求解二维多组分欧拉方程研究了楔面和鼓包诱导的斜爆震波。结果表明:通过在诱导区内设置鼓包可实现斜爆震波的提前起爆;且在较宽马赫数范围内,其起爆位置相对固定。鼓包诱导的斜爆震波主要有强耦合和弱耦合两种起爆形式,起爆形式与鼓包和斜激波的相对位置有关。此外,来流扰动会使楔面诱导的斜爆震波剧烈振荡,不利于斜爆震发动机的稳定工作;鼓包的存在对来流扰动所引发的斜爆震波振荡具有一定的抑制作用。

关键词：斜爆震发动机鼓包加速起爆来流扰动流动控制

带鼓包的背负式大S弯进气道流场特性及参数影响规律

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西北工业大学学报 2019年第3期37卷 572-579页

作者：贾洪印周桂宇唐静吴晓军马明生中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所

背负式进气口结合大S弯内管道的进气系统设计方案,由于其良好的隐身特性,在各类作战飞机上得到了广泛应用。利用自主开发的大规模并行流场解算器,对某带鼓包的背负式大S弯进气道流场特性及参数影响规律进行了一体化数值模拟研究。首先... 详细信息

背负式进气口结合大S弯内管道的进气系统设计方案,由于其良好的隐身特性,在各类作战飞机上得到了广泛应用。利用自主开发的大规模并行流场解算器,对某带鼓包的背负式大S弯进气道流场特性及参数影响规律进行了一体化数值模拟研究。首先介绍了采用的数值模拟方法,通过大S弯进气道模型,验证了程序对进气道内分离流动预测的可靠性;在此基础上,对带鼓包背负式大S弯进气道在超声速来流情况下入口激波分布、进气道内部流动情况以及出口流场的气流品质进行了分析,对比分析了不同鼓包高度和唇缘后掠角对进气道性能的影响,结果显示:进气道内独特的S弯设计,会导致流动分离和二次流,造成总压损失;不同外部几何参数对进气道性能影响很大,在一定范围内,适当降低鼓包高度或减小唇缘后掠角,有利于进气道性能改善。

关键词：背负式大S弯进气道鼓包总压恢复二次流参数影响

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不同波系配置的鼓包压缩面流动特性实验研究

推进技术 2019年第8期40卷 1752-1758页

作者：刘亚洲谭慧俊黄河峡张悦高婉宁盛发家南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室

为探究波系配置对鼓包压缩面流动特性的影响,通过纹影和基于纳米粒子示踪的平面激光散射系统(NPLS)观测以及压力测量等实验手段,研究了三种不同波系配置的鼓包压缩面诱导的复杂流动,获得了鼓包压缩面上的压力分布、边界层分布特性以及... 详细信息

为探究波系配置对鼓包压缩面流动特性的影响,通过纹影和基于纳米粒子示踪的平面激光散射系统(NPLS)观测以及压力测量等实验手段,研究了三种不同波系配置的鼓包压缩面诱导的复杂流动,获得了鼓包压缩面上的压力分布、边界层分布特性以及鼓包压缩面上的精细流场结构。结果表明:三种不同波系配置的鼓包压缩面均具有边界层排移能力,在鼓包对称面上,沿流向边界层不断降低,边界层不断向两侧排移,在鼓包侧面形成堆积。尽管如此,压缩过程的不同,边界层的排移过程存在一定差异,对于单锥鼓包,其最先将低能边界层排移掉,而双锥和等熵锥鼓包略为迟缓,但三种鼓包末端的边界层厚度大体一致。此外,三种鼓包压缩面对称面上前中部压力梯度存在较大差异,但鼓包末端具有相同的压力分布。因此,在保证总偏转角一致的情况下,具体选用哪种鼓包配波方式对于边界层排移、增压能力而言没有显著的差异。

关键词：进气道边界层排移波系配置流动显示增压能力鼓包

侧滑角对鼓包诱导曲面激波/边界层干扰特性的影响

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航空动力学报 2019年第5期34卷 1085-1093页

作者：高婉宁张悦谭慧俊殷宁南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室南京210016

利用仿真方法对侧滑条件下设计马赫数为2的三维壁面鼓包诱导流场进行了研究。结果表明:随着侧滑角的增大,迎风面的展向压力梯度增大,鼓包表面高压中心向迎风面偏移使得迎风面前缘旋涡强度增强,迎风侧出口总压恢复损失,最终导致鼓包下游... 详细信息

利用仿真方法对侧滑条件下设计马赫数为2的三维壁面鼓包诱导流场进行了研究。结果表明:随着侧滑角的增大,迎风面的展向压力梯度增大,鼓包表面高压中心向迎风面偏移使得迎风面前缘旋涡强度增强,迎风侧出口总压恢复损失,最终导致鼓包下游流场畸变增加。同时鼓包表面流动拓扑结构表明,随着侧滑角的增加,迎风面分离区的准锥形相似特性增强,而背风面由准锥形相似逐渐发展为准柱形相似。

关键词：侧滑条件鼓包 bump进气道压力梯度曲面激波/边界层干扰