申请/专利权人：浙江省特种设备科学研究院

申请日：2024-01-19

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117875211A

主分类号：G06F30/28

分类号：G06F30/28;G06F119/14;G06F113/08;G06F113/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.30#实质审查的生效;2024.04.12#公开

摘要：本发明涉及管道段塞流冲击附加应力值计算技术领域，尤其涉及一种段塞流冲击管道产生附加应力的阈值计算方法，具体如以下步骤：S1、计算确定会产生冲击应具备的最小段塞流体积，通过有限元计算和实验测量验证，得出段塞流在标准弯头形成液锤冲击的阈值；S2、计算第一个段塞流形成部位；S3、计算段塞流对弯头部位的冲击力；S4、计算段塞流冲击产生附加应力的最小值。该方法能够获得的段塞流冲击产生附加应力的最小值，可以在设计时把附加应力控制在预定范围，尽量避免位置较低容易积液的管道长度过长，必要时在管道内设置防波板，以免为段塞流提供高速滑道，可以为管道运行维护及巡查排水的频次确定提供技术支持，更具有针对性。

主权项：1.一种段塞流冲击管道产生附加应力的阈值计算方法，其特征在于，具体如以下步骤：S1、计算确定会产生冲击应具备的最小段塞流体积，通过有限元计算和实验测量验证，得出段塞流在标准弯头形成液锤冲击的阈值Vmin＝KK1D3-K2D2hw；其中，K为段塞流形状系数,K1、K2为弯头几何形状系数，D为管道内直径D＝2R，hw为管内积液高度，ρ为密度，段塞流的质量为mw＝Vmin×ρ；S2、计算第一个段塞流形成部位L1，L1＝VminSw+VminS-Sw；管道的截面积为S＝πD22，积液的截面积为Sw；段塞流理论满管截面积为S-Sw；S3、计算段塞流对弯头部位的冲击力Fs；段塞流在压力P的蒸汽推动下向弯头高速冲击，段塞流在水平管内运动，存在与管壁的切向运动阻力为f1和流程压头损失f2，在合力作用下理论满管长度为lw＝VminS-Sw的段塞流做加速直线运动；FP-f1×{360-2cos-1[R-hwR]}360-f2×2cos-1[R-hwR]360＝mwa；f1＝0.125λρv2,f2＝0.5λρ×lwd×v2；v2＝2aL2；可以计算得出：段塞流的加速度a，运动到弯头所需要的时间t1，段塞流到达弯头的速度为v＝at1；段塞流以此速度流过弯头所需要的时间：t2＝{0.5π×r+D+δ-l3+2VminS}v；根据动量守恒Fst2＝mwv可以得出：冲击力Fs＝mwvt2；S4、计算段塞流冲击产生附加应力的最小值σf；段塞流冲击对管子截面金属部分产生的附加拉应力σf为：σf＝FSπDδ。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 浙江省特种设备科学研究院 一种段塞流冲击管道产生附加应力的阈值计算方法

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