工業爐中采用此結構的硅碳棒來回收散失熱量
空氣人口速度的優化在邊界條件給定的條件下,當空氣的進口速度不同時,硅碳棒內所產生的最大熱應力也不同??諝獾倪M口速度分別取10,15.17和25m/s四種情況,計算所對應的熱應力場。當空氣的進口速度變大時,硅碳棒內所產生的最大熱應力變小,且硅碳棒內所產生的最大熱應力與空氣的進口速度基本上呈線性關系。這是因為氣體的流量隨氣體進口速度的增大而增大,當氣體流量增大時,氣體升高的溫度減少,硅碳棒內的熱梯度減小,進而所產生的熱應力變小。因此可以適當增大氣體進口速度來減少熱應力。這種規律對任何類型換熱器都適合。
當空氣人口速度為25m/s時,硅碳棒內最大熱應力值為50.4MPa,略小于抗折強度S1MPa,但沒有安全系數的保證,還需從其它方面來進一步優化。tlD的優化tlD對硅碳棒內熱應力也有影響,當tlD從4到9變化時,硅碳棒內最大熱應力從53225kPa變化到54401kPa,它們之間的差值不大,基本上呈線性關系。當tlD從4變化到6時,硅碳棒內最大熱應力逐漸變小,當tlD從6變化到9時,硅碳棒內最大熱應力又逐漸變大。
這是因為當tlD值很小時,硅碳棒內最大熱應力與tlD值有關,當tlD值逐漸變大時,外界熱源的影響逐漸占主導地位,熱應力的變化趨勢也跟著改變。因此tlD等于6時硅碳棒內最大熱應力最小,是最佳值。對于換熱器而言,tlD是一個重要的參數,可以通過它來改善換熱器內的熱應力。
當tlD等于6時,硅碳棒內最大熱應力為41.8MPa,遠小于抗折強度51MPa,說明在某些工業爐中采用此結構的硅碳棒來回收散失熱量的方案是可行的。www.obiettivothai.com
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