[發明專利]一種冷凝器在微動磨損作用下的管束疲勞失效預測方法

有效

• 申請號: 201811617828.6
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109726471B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 潘建華;陳學東;許明;周浩楠
• 申請（專利權）人: 合肥通用機械研究院有限公司;合肥通用機械研究院特種設備檢驗站有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F111/10;G06F119/02
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

1.一種冷凝器在微動磨損作用下的管束疲勞失效預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S10，計算換熱管的工作速率；

S11，根據換熱管的工作速率，計算換熱管的體積微動磨損率；

S12，根據換熱管的體積微動磨損率，計算換熱管的微動磨損深度；

S13，判斷微動磨損深度是否小于換熱管的管壁厚度：若否，則給出管束疲勞失效的預測結論，即冷凝器中的換熱管在微動磨損的作用下導致換熱管疲勞，進而導致換熱管失效的預測結論；若是，則進行步驟S14；

S14，計算換熱管因微動磨損導致管束疲勞失效所需要的剩余時間。

2.如權利要求1所述的管束疲勞失效預測方法，其特征在于：步驟S10的計算換熱管的工作速率W_N的公式如下：

其中，m為換熱管單位長度的總質量；y_max為發生旋渦脫落或者湍流抖振模式下換熱管的最大均方振動幅度；f為發生旋渦脫落或者湍流抖振模式下換熱管的固有頻率；l為換熱管的最大跨距；ζ為阻尼比。

3.如權利要求1所述的管束疲勞失效預測方法，其特征在于：步驟S11的換熱管的體積微動磨損率V的計算公式如下：

V＝K_FWW_N (2)

其中，K_FW為微動磨損系數。

4.如權利要求1所述的管束疲勞失效預測方法，其特征在于：步驟S12的換熱管的微動磨損深度d_w的計算公式如下：

其中，T_s為換熱管微動磨損發生的總時間；d為換熱管的外直徑；L為折流板的厚度，折流板是換熱管的支撐件，換熱管插在折流板的管孔中。

5.如權利要求4所述的管束疲勞失效預測方法，其特征在于：計算S14中的換熱管因微動磨損導致管束疲勞失效所需要的剩余時間，首先計算換熱管因微動磨損導致管束疲勞失效所需要的總時間，具體步驟如下：

S51,將公式(3)中的d_w替換為h，T_s替換為T₁，則得到如下公式：

其中，h為換熱管的管壁厚度；T₁為換熱管因微動磨損導致管束疲勞失效所需要的總時間；

S52，對公式(4)進行變形，獲得T₁的計算公式：

其中，T₁為換熱管因微動磨損導致管束疲勞失效所需要的總時間；h是換熱管的管壁厚度；

S53，根據公式(5)計算換熱管因微動磨損導致管束疲勞失效所需要的剩余時間T₂:

T₂＝T₁-T_s (6)。

6.如權利要求3所述的管束疲勞失效預測方法，其特征在于：微動磨損系數K_FW取20×10^-15m²/N。