|
Главная | Контакты: Факс: 8 (495) 911-69-65 | | ||
Компактные теплообменники1. Расчетные методы с использованием теорий упруго пластического состояния конструкций, метода конечных элементов, компьютерного моделирования. Кок известно, для характеристики фрактальных структур, к которым относятся и стеклообразные сетчатые полимеры в указанном выше интервале масштабов, необходимо использование трех размерностей: евклидовой а объемлющего пространства, спектральной (фрпктаниой) с1„ и фрактальной (хаусдорфовой) df. Поэтому для шш-ли.чл структуры и свойств сетчатых полимеров, а также для применения к ним методов компьютерного моделирования даже при фиксированной d -" 3 необходимо использовинне двух размерностей (dB и df), n также физическая персонификация их для конкретной структуры неь лимгра. 15рлччинп df определяется степенью локального порядка структуры и некоторыми наиболее важными молекулярными характеристиками полимера (гибкостью кепи, площадью поперечного сече-ним ммкромолекулы). Величина d, зависит от Wc и формирующейся морфологии сетчатого полимера нп уровне глобул. Поэтому часто приводимые в литературе зависимости свойств сетчатых полимеров от t)c Рассмотрим более подробно основные методы формообразования машиностроительных изделий и наиболее важные аспекты компьютерного моделирования, которые, по мнению авторов, должны составлять основу подготовки инженера [3]. Во вторую группу программ входят универсальные программы анализа машиностроительных изделий. Мировыми лидерами в области разработки, поставки и сопровождения этих программ являются ANSYS, Inc. (США), SAMTECH (Бельгия), MacNeal Schwendler Corporation (MSC) (США). В 1970-е годы одним из ведущих методов компьютерного моделирования стал метод конечно-элементного анализа (FEA). Благодаря разработкам этих и многих других фирм, инженерный анализ стал практически повсеместным и постепенно перерос в мощное направление, получившее свое воплощение в системах автоматизированного анализа (САЕ). Таким образом, рассмотренные выше результаты показывают, что методы рентгеноструктурного анализа активно применяются для определения размера зерен и микродеформаций в наноструктурных материалах. Однако в ряде случаев имеет место разброс в абсолютных значениях этих параметров, полученных различными методами. В связи с этим важным является совершенствование методик для получения более достоверной информации о размерах зерен и микродеформаций в наноструктурных материалах. Весьма полезным здесь представляется применение компьютерного моделирования для правильного анализа полученных результатов [131-133]. Остановимся теперь в рамках рассматриваемой структурной модели на количественных оценках некоторых параметров рентгенограмм наноструктурных материалов, выполненных с использованием компьютерного моделирования [131, 132]. Процесс компьютерного моделирования проводился с использованием следующей модели УМЗ поликристалла. Поликристалл состоял из 361 зерна, каждое из которых было заданным образом ориентировано в пространстве. Каждое зерно имело форму прямоугольного параллелепипеда с одинаковой длиной ребер, варьировавшейся от 4 до 50 параметров кристаллической решетки. Ребра параллелепипеда совпадали с направлениями [100], [010] и [001] в кристаллической решетке. Тип кристаллической решетки — ГЦК. Параметр кристаллической решетки соответствовал табличному значению для чистой Си и равнялся 3,615 А. Длина волны рентгеновского излучения равнялась 1,54178 А и соответствовала CuKai излучению. Интенсивность рентгеновских лучей, рассеянных поликристаллом, находили как сумму интенсивностей, полученных в результате рассеяния рентгеновских лучей отдельными зернами. При этом учитывали ослабление интенсивности, связанное с тепловыми колебаниями атомов и частичной поляризацией рентгеновских лучей. свойства композита: зависимость от ориентации и сложности формы, которую им можно придать в процессах формования - при прессовании, прокатке, намотке, армировании и др. Трудности, возникающие при одновременном конструировании изделия и его материала, предполагают, что промышленный дизайн будет все больше зависеть от совместных разработок специалистов разных областей, а также от компьютерного моделирования этих работ. Только такой подход обеспечит полное использование потенциальных возможностей композитов в технологиях будущего. Все большую поддержку со стороны правительства и промышленности находит автоматизация литья по выплавляемым моделям. Эта деятельность уже привела к улучшению качества и экономических параметров продукции в части производства изложниц и отливок направленной кристаллизации. Близки к реальности полностью автоматизированные вакуумные печи для литья изделий с равноосной структурой, а некоторые функции поддаются программированию на уже действующем оборудовании. Главным тормозом в настоящее время является осуществление точных замеров температуры. Ранее мы уже упоминали, что началом автоматизации литейного производства будет прогресс в автоматизации неразрушающей дефектоскопии. Большой интерес привлекает развитие компьютерного моделирования процессов кристаллизации. Число переменных, оказывающих свое влияние на свойства продукции, весьма значительно; принимая во внимание это обстоятельство и учитывая существующие допуски, было бы слишком рано предсказывать степень успеха, который ожидает такое моделирование, тем более что большинство изделий из суперсплавов отличается весьма сложной формой, а сведения об их физических свойствах пока что отсутствуют. Тем не менее, конструкторам было бы очень полезно иметь возможность для компьютерного проектирования и анализа пробных отливок при сохранении функций по окончательной отладке процесса за существующими технологическими методами. руктуру в конце обработки давлением. Умение это по большей части приобретают эмпирическим путем, однако появляются и новые средства познания. Например, в надежно гомогенизированном сплаве можно прогнозировать скорость огрубления выделений у'-Фазы [28]; продемонстрирована методика, позволяющая с помощью компьютерного моделирования [29] изучить растворение карбидных выделений. Рис.16.9. Контуры эффективной деформации в лепешке из сплава Waspaloy (прогнозировано методом компьютерного моделирования) [31]. Исходная заготовка была осажена на 80 % в изотермических условиях при 1056 °С с коэффициентом трения 0,2 Приведенный здесь расчет теплопередачи через сребренную поверхность относится к случаю, когда оребрение задано. Но наряду с такими расчетами довольно часто требуется сначала рассчитать само оребрение, т. е. установить размеры, количество и способ размещения ребер. В зависимости от их назначения тут могут быть поставлены различные требования: в одних случаях требуется эффективное использование материала, в других — максимальная теплопередача, в„третьих— минимальная масса или минимальные размеры, т. ё. компактные теплообменники. Приведенный здесь расчет теплопередачи через сребренную поверхность относится к случаю, когда оребрение задано. Но наряду с такими расчетами довольно часто требуется сначала рассчитать само оребрение, т. е. установить размеры, количество и способ размещения ребер. В зависимости от их назначения тут могут быть поставлены различные требования: в одних случаях требуется эффективное использование материала, в других — максимальная теплопередача, в третьих — минимальная масса или минимальные размеры, т. е. компактные теплообменники. 14. Кейс В. М., Лондон А. Л. Компактные теплообменники. М.: Энергия, 1967. 45. Кейс Р., Лондон Н. Компактные теплообменники. М.—Л., Госэнерго-издат, 1962. Большие перспективы для интенсификации процесса теплообмена имеются у центробежных тепловых труб и теплообменников на их основе. Центробежное поле позволяет существенно увеличить интенсивность процесса теплообмена как внутри тепловых труб, так и на их внешней поверхности. Этот фактор может быть использован для более эффективного охлаждения электрических машин, подшипников, валов, тормозных колодок автомобилей и железнодорожных вагонов, турбокомпрессоров. Интенсификация внешнего теплообмена в центробежных тепловых трубах дает возможность создавать компактные теплообменники для утилизации вторичных энергоресурсов и альтернативных источников энергии, сушильные камеры и печи для термообработки материалов, сжигания различных отходов. 1 Обстоятельные сведения по расчету сребренных поверхностей приведены в книге В. М. Кэйс « А. Л. Лондон, Компактные теплообменники, Госэнергоиздат, 1962. (Прим, ред.) 32. Кэйс В. М., Лондон А. Л. Компактные теплообменники: Пер. с англ./Под ред. Ю. В. Петровского. 2-е изд.—М.: Энергия, 1967.—223 с. 75. Кейс В.М., Лондон А.А. Компактные теплообменники. М.: Энергия, 1967. 22. Квис В. М., Лондон А. Л. Компактные теплообменники. М.: Госэнергоиздат, 1962. 5. К е и с В. М., Лондон А. Л. Компактные теплообменники. ГЭИ, М., 1962. Пластинчатые компактные теплообменники имеют поверхность, выполненную из гофрированных листов. Разборные аппараты (между пластинами которых укладываются резиновые уплотнительные прокладки) Рекомендуем ознакомиться: Количество добавляемой Количество газообразных Количество генерируемого Количество информации Количество испытываемых Количество испарившейся Количество избыточного Количество карбидных Количество комплектов Карбидную неоднородность Количество контролируемых Количество материалов Количество нагреваемой Количество насыщенного Количество нерастворимых |