快開門式壓力容器帶壓開啟過程數(shù)值模擬研究及結(jié)構(gòu)安全性改進(jìn)分析.pdf

1、快開門式壓力容器廣泛地應(yīng)用于化工、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。帶壓開門引起的高速沖擊是快開門式壓力容器使用過程中最常見的事故原因之一?？扉_門式壓力容器帶壓開門過程的分析與研究，對提高快開門式壓力容器運(yùn)行的安全性有重要意義。
　　快開門式壓力容器帶壓開啟引起的高速沖擊過程是一個復(fù)雜的流固耦合過程，其基本原理涉及流體力學(xué)、固體力學(xué)、傳熱、傳質(zhì)等多個方面。本文針對立式和臥式快開門式壓力容器，采用Eulerian/Lagrangian混合方法及高速

2、可壓縮氣體、動網(wǎng)格等計算流體分析技術(shù)，建立了一組用來預(yù)測快開門式壓力容器帶壓開門引起的高速沖擊過程的數(shù)值仿真模型，并利用相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該模型的準(zhǔn)確性。然后采用該模型分別對立式與臥式快開門式壓力容器在不同開門壓力以及不同結(jié)構(gòu)情況下的帶壓開啟引起的高速沖擊過程進(jìn)行了數(shù)值模擬和分析。得到主要結(jié)論如下:
　　(1)快開門式壓力容器帶壓開門引起的高速沖擊過程，主要受到容器容積、開門時殘余壓力、卡箍長度、卡箍與簡體凸緣之間的間隙以及卡箍與

3、快開門蓋邊緣之間的間隙等因素的影響。
　　(2)快開門蓋的物理加速過程完成的非?？欤扉_門式壓力容器帶壓開啟初期，門蓋所受壓力很大，門蓋速度迅速增大;待完全開啟后，門蓋受力迅速減小，最終容器內(nèi)外壓力達(dá)到基本平衡。
　　(3)通過分析快開門式壓力容器帶壓開門引起的高速沖擊過程以及對影響門蓋沖擊力的因素研究，對快開門式壓力容器結(jié)構(gòu)設(shè)計及安全管理提出了建議。對快開門式壓力容器，應(yīng)嚴(yán)格控制其開門時的殘余壓力，在設(shè)計時可適當(dāng)降低設(shè)備的