通艙管件冷卻水套熱固耦合分析.pdf

1、通艙管件是用于管子穿過船體的甲板、平臺、隔艙壁等處的連接件,以保證船體水密和氣密要求。通艙管件與艙壁一般是通過焊接方法連接的,管路的振動會直接通過通艙管件傳遞到艙壁上,誘發(fā)艙壁的振動。在彈性通艙管件的過流件和安裝件之間安裝減震橡膠能有效降低管路系統(tǒng)振動通過通艙管件向艙壁和船體的傳遞。
　　本文采用熱固耦合方法對減振降噪型高溫高壓冷卻水套式通艙管件進行數(shù)值模擬,獲得冷卻水套內的流場與溫度場,同時對原冷卻水套結構進行優(yōu)化設計,并研究改

2、進型冷卻水套的冷卻特性,分析其結構熱應力、變形和疲勞特性。主要包括以下內容:
　　1、采用數(shù)值方法對冷卻水套內流場和溫度場進行分析。
　　2、研究冷卻水套固體部分溫度場。
　　3、對冷卻水套結構進行優(yōu)化設計。
　　4、分析冷卻水套結構熱應力和熱變形,研究冷卻水套疲勞特性。
　　研究表明,冷卻水套流道寬度對水套蓋板及水套復板的溫度分布影響較小,冷卻水入口管徑對冷卻水套的溫度分布影響較大;在參考工程實際應用的基

3、礎上,通過數(shù)值模擬優(yōu)化,獲得了冷卻水套的最佳流道寬度和冷卻水入口管徑,最佳結構冷卻水套具有30mm的流道寬度及直徑20mm的入口管徑。冷卻水套的結構分析表明,該冷卻水套與冷卻水直接接觸部分的最大熱應力小于材料的許用應力,冷卻水套未直接與冷卻水接觸的部分熱應力較大,超過材料的許用應力;材料的楊氏模量對結構的熱應力影響較大,在高溫條件下分析結構的熱應力過程中不可忽略材料的楊氏模量變化;冷卻水套穩(wěn)定工作條件下最大變形量為0.08mm,遠小于冷