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《平面半刚接钢框架随机稳定承载力分析的QR法.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、在同管道内流动时,缩放管和内置弹簧线管降膜蒸发段传热系数和预热段传热系数随液膜流量的增大而增大,且降膜蒸发传热系数大于预热传热系数。根据实验数据拟合得到缩放管、内置弹簧线管和光滑管降膜蒸发和降膜预热传热关联式。采用数值模拟的方法对缩放管内降液膜流动及传热进行了研究,通过对液膜厚度分布、速度分布、湍流强度分布、温度分布及场协同分析,揭示了缩放管内降液膜强化传热机理。液膜在缩放管内流动时,液膜厚度最大值出现在缩放管最大截面处,最小值对应在最小截面处,缩放管中收缩段平均液膜厚度小于扩张段。缩放管中液膜径向速度分布整体呈半抛物线状,液膜速度随相对壁面距离的增加而逐渐增加,在液膜表面处达到最大值
2、。同样,相界面层中的速度分布整体也呈半抛物线状,速度随相对液膜表面距离的增加而逐渐增加,在汽相表面处达到最大值。在缩放管收缩段,液膜或汽相流速逐渐增加,使得汽液两相界面处液膜或汽流湍流强度也逐渐增加;在扩张段,液膜或汽相流速逐渐减少,汽液两相界面处液膜或汽流湍流强度也逐渐减少。相对光滑管,缩放管内液膜流速不断地发生改变,其液膜湍流强度总体高于光滑管。在收缩段,径向温度梯度逐渐增大;在扩张段,径向温度梯度逐渐减少。随着液膜主体温度的升高,缩放管和光滑管内液膜径向温度梯度逐渐增大。缩放管内液膜场协同夹角余弦值cosβ总体大于光滑管,体现了缩放肋面改变了液膜流动方向,及协同了流场与温度场的传
3、热强化。对不同结构尺寸缩放管降液膜传热传质性能进行实验研究,分析了降液膜传热传质效果及结构尺寸不同所带来的影响。研究发现在不同结构尺寸缩放管之间,肋高是影响降膜蒸发与降膜预热传热效果的重要因素;在相同的肋高和缩放节距下,缩放管收缩段越长,缩放管降膜传热性能越好。根据实验数据拟合得到适用于不同结构尺寸缩放管降膜蒸发和降膜预热传热关联式。采用数值模拟的方法研究了缩放肋面对降液膜传热性能的影响,发现液膜传热努赛尔数随缩放节距的增加先降低后逐渐平缓,随缩放肋高的增加先增加后降低,随缩放比例的增加先增加后逐渐稳定。通过场协同分析,速度和温度梯度场协同平均角随缩放节距的增加而增加,随缩放肋高和缩放
4、比例的增加而减少。基于缩放节距、肋高、缩放比例对降液膜传热性能的影响规律,获得了缩放管最佳结构尺寸参数。对最佳结构缩放管进行降液膜传热性能分析,获得了缩放管内降液膜传热关联式。基于新型高效的缩放管降膜蒸发器,对碱式硫酸铝脱硫富液进行解吸及传热传质实验研究,发现随着脱硫富液流量的增大,管内降膜蒸发传热系数、传质系数随之增大,二氧化硫解吸率逐渐减少;随着加热温度的增大,管内降膜蒸发传热系数、传质系数随之增大,二氧化硫解吸率也逐渐增大;随着入口含硫浓度的增大,管内降膜蒸发传热系数、传质系数随之增大,二氧化硫解吸率也逐渐增大;随着铝含量的增大,管内降膜蒸发传热系数、传质系数随之降低,二氧化硫解
5、吸率逐渐减少;随着碱度的增大,管内降膜蒸发传热系数、传质系数随之降低,二氧化硫解吸率逐渐减少。液膜流量、加热温度、含硫浓度、铝含量、碱度对碱式硫酸铝脱硫富液降液膜解吸效果有不同程度的影响,液膜流量起主导作用。当液膜流量越小,加热温度、含硫浓度越高,铝含量、碱度越低,越有利于二氧化硫解吸。对比光滑管,碱式硫酸铝脱硫富液在缩放管管内降膜强化传热传质效果显著。根据实验数据拟合出碱式硫酸铝脱硫富液降膜解吸二氧化硫的传热传质关联式及解吸率关联式。采用降液膜蒸发的方法对碱式硫酸铝脱硫富液进行解吸,与传统的解吸方法相比,表现出较好的解吸效果,特别在应用强化传热传质技术后更加显著。研究结果表明:(1)
6、引入广义屈服函数考虑内力组合效应,采用集中塑性模型描述塑性沿截面扩展,其精度较接近塑性区模型,并能得到整个加载历史的全过程反应,进而预测钢框架的破坏模式。(2)本文采用层纤维模型模拟塑性沿截面高度发展,采用三段式分布刚度模型模拟塑性沿杆长方向扩展,可以准确预测结构的塑性发展历程和稳定承载力,并能描述随着塑性扩展,刚度下降过程及塑性区域的扩展长度。(3)本文采用的改进摄动法只需较少的抽样次数,便可获得较高的计算精度,且避免了传统摄动法需计算结构矩阵对随机变量的偏导数的难题。对于钢框架这种变异系数较低的随机问题具有良好的适应性,处理复杂结构随机问题时,具有明显优势。(4)(5)(6)
