换热管固有频率计算方法.pdf

《换热管固有频率计算方法.pdf》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、上海理工大学学报第37卷第6期J．UniversityofShanghaiforScienceandTechnologyVo1．37No．62015文章编号：1007—6735(2015)06—0535—05DOI：10．13255·／J．cnki．jusst．2015．06．005换热管固有频率计算方法苏文献，陈功(上海理工大学能源与动力工程学院，上海200093)摘要：采用有限元分析软件ANSYS计算某管壳式换热器的换热管的固有频率，将其计算结果与采用相关标准(GB151—1999和TEMA)和经验公式(Macdaff．Felga法)计算得到的固有频率结果进行分析比较．结果

2、表明，采用有限元法计算得到的固有频率与采用GB151—1999标准以及Macdaf．Felga法的计算结果保持一致，采用TEMA标准计算的固有频率结果小于采用其他几种方法计算的结果．另外，有限元法的计算结果显示，折流板的一阶频率在管子的一阶频率和二阶频率之间．关键词：管壳式换热器；固有频率；经验公式；有限元法中图分类号：TQ051文献标志码：AMethodofComputingNaturalFrequenciesofTubeSUWenxian，CHENGong(SchoolofEnergyandPowerEngineering，UniversityofShanghai如rSci

3、enceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：FiniteelementsoftwareANSYSwasusedtocalculatethenaturalfrequencyoftubeinashellandtubeheatexchanger．Thecalculationresultwascomparedwiththeanalyticalresultsbyusingtherelatedstandards(GB151—1999andTEMA)andempiricalformula(Macdaff．Felga)．Thenaturalf

4、requencyoftubecalculatedbythefiniteelementmethodiSconsistentwiththosecalculatedbyGB151—1999andMacdaff-Felga，andthefrequencycalculatedbyTEMAiSsmallercomparedwiththosecalculatedbyothermethods．Thefiniteelementcomputationalsoshowsthatthefirstmodeofbaffleliesbetweenthefirstmodeandthesecondmodeoft

5、ube．Keywords：shellandtubeheatexchanger；naturalfrequencies；empiricalformula；finiteelementmethod换热器在石油、化工、医药、纺织、食品及冶金等双螺纹换热器等，但是，管壳式换热器由于结构简单、领域应用十分广泛，在生产过程中换热器的性能对产制造方便，能在高温和高压下使用，在工业应用中，管品质量、能量利用效率以及整个生产系统运行的经济壳式换热器仍占据换热器使用的70％左右卜．性和可靠性起着至关重要的作用．目前，虽然出现了由于在工业生产中换热器振动破坏现象屡屡发很多新式换热器，如板壳式换热器、板框

6、式换热器及生，这引起了人们对流体诱发振动的关注．1978年，收稿日期：2014—05—16第一作者：苏文献(1967一)男，副教授．研究方向：过程设备设计与有限元分析．E-mail：digestsu@163．corn536上海理工大学学报2015年第37卷在美国管式换热器制造商协会(TEMA)标准第6版流板与管子之间有很小的间隙，在管束与折流板的中，首次将换热器管束振动列入标准，重点在于解决接触处，管子可以扭转、扰动，因此，在计算时换热管单相流体横向流诱发的振动，在之后的TEMA第7的支撑条件为：管子与管板接触端为固支，管子与折版，单独将流体诱导振动编人第6章．流板接触处为简支

7、．在国内外科学研究工作的基础上，全国压力容器本换热器折流板等间距排列，如图1所示，在折标准化技术委员会在组织编制钢制管壳式换热器标流板缺Vl处没有布管，因此，所有管子固有频率及振准GB151—1989时，以参考件的形式将换热器管束型相同，按照以下公式进行计算：振动列入附录．目前，在GB151—1999附录E中列出的是经过修改和补充后的条目，它是根据国内管壳式厂=35．32，~＼／E(doⅢ4-fdi4)(1)换热器发展的需要并参照国际同类标准进行修改的．i+7Yt0十优c(2)由于流体诱发振