深冷处理传热模拟及低温阀门试验系统设计

摘要

本文首先针对低温阀门部件深冷处理工艺涉及的冷却时间问题，通过对现有低温沸腾换热系数经验公式的分析和比较，得出适用于不锈钢平板试件的沸腾换热系数计算方法。在此基础上，利用ANSYS对阀门部件的深冷处理降温过程进行了动态数值模拟。根据模拟计算结果，预测了阀门部件深冷处理的冷却时间。 为验证上述低温沸腾换热系数计算方法和数值模拟的可靠性，采用圆饼状不锈钢试件和液氮冷却介质进行了验证实验。根据实验结果，修正了临界热流密度和最小膜态沸腾热流密度所对应的温差。修正后的计算降温曲线与实验数据基本吻合。根据修正后的模拟计算结果，重新预测了阀门部件深冷处理的冷却时间。 最后，对低温阀门的部件深冷处理和试验装置中的核心设备(试验槽)进行了详细的设计计算和绝热性能分析。

目录

文摘

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第一章绪论

第二章不锈钢板及阀门部件深冷处理模拟

第三章不锈钢板深冷处理实验及分析

第四章阀门深冷处理及试验系统设计

第五章总结与展望

参考文献

附录

致谢