Analytical and finite element investigation of initial clearance effect on tube-to-tubesheet joint strength
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
تثبت غالبا وصلات الأنابيب بالصفائح في المبدلات الحرارية بواسطة التوسيع , وتجري معظم عمليات التوسيع بواسطة الدلفنة . ولكن افترض الباحثون الضغط المنتظم بدلا من الدلفنة لدراسة قوة الوصلات ، كما افترضوا أيضا عدم وجود أي خلوص قطري أولي ومواد مثالية اللدونة لتبسيط التحليل حيث أن قوة الوصلات تتأثر بعوامل كثيرة مثل طريقة الوصل ، خواص المواد ، الشكل والمقاس . في هذا البحث ، تم تطبيق تحليل العنصر المحدود على ثلاثة نماذج : متماثل محوري ، إجهاد مستوى وانفعال مستوى لدراسة تأثير الخلوص القطري الأولي ومستوى التقسية الانفعالي على الضغط التلامسي المتخلف بين الأنابيب وثقوب الصفائح بعد توسيع الأنابيب بواسطة الضغط المنتظم . أظهرت النتائج أن الخلوص القطري يؤثر سلباً في قوة الوصلات وأن هذا التأثير يزداد مع زيادة مستوى التقسية الانفعالي للأنابيب . تم اقتراح معادلة عملية لحساب عامل الخفض بسبب الخلوص القطري الأولي ومستوى التنفسية الانفعالي للأنابيب والتي يمكن استخدامها مع المعادلات المطروحة في الدراسات المنشورة لحساب الضغط التلامسي المتخلف . تم أيضاً اقتراح معادلات أخرى لحساب الإزاحة القطرية لأسطح الأنابيب الداخلية والخارجية والتي يمكن من خلالهما حساب مستوى الخفض في جدار الأنابيب ومستوى ترقيق الأنابيب . بالإضافة إلى ذلك ، تم مقارنة نتائج تحليل العنصر المحدود مع نتائج التجربة التي أجريت على أنابيب تم توسيعها في صفائح مربعة تحوي تسعة ثقوب بواسطة الدلفنة والتي أظهرت أن قوة الوصلات لم تتأثر بمقدار الخلوص القطري الأولي بسبب انخفاض مستوى التقسية الانفعالي للأنابيب .