Titan qoplamali isitgichning egilgandan keyin trubaning ovalligi (0,5% va . 2%) mahalliy issiqlik oqimining tarqalishiga va egilish cho'qqisida termal charchoqning yorilishi uchun inkubatsiya vaqtiga qanday ta'sir qiladi?
Xabar QOLDIRISH
Naychaning ovalligi -mukammal aylana kesma-kesimdan chetga chiqish-egilish cho‘qqisida issiqlik oqimini to‘playdi. Yuqori ovallik (2% ga nisbatan. 0.5%) tashqi radiusda devor qalinligining kamayishi tufayli mahalliy issiqlik oqimini 10-25% ga oshiradi. Yuqori issiqlik oqimi mahalliy haroratni 10-25 darajaga oshiradi, termal charchoqning yorilishini tezlashtiradi. Ko'pgina ilovalar uchun 0,5% ovallik maqbuldir, 2% ovallik esa termal charchoq yorilishi uchun inkubatsiya vaqtini 50-70% ga qisqartiradi. Bükme cho'qqisi eng zaif joydir, chunki u eng yuqori ovallikni va egilishdan eng yuqori qoldiq stressni boshdan kechiradi.
Ovallik mexanizmi-Induktsiyalangan issiqlik oqimi kontsentratsiyasi
Naycha egilganda tashqi radius (ekstrados) devorning ingichkalashini, ichki radiusda (intrados) devor qalinlashishini boshdan kechiradi. Burilish cho'qqisidagi mahalliy devor qalinligini t_apex=t_nominal × (1 - 0.5 × ovallik) sifatida hisoblash mumkin. 2% ovallik bilan nominal 1,5 mm devor uchun cho'qqidagi minimal devor qalinligi 1,38-1,41 mm. Mahalliy issiqlik oqimi devor qalinligi bilan teskari proportsionaldir: q_apex / q_nominal=t_nominal / t_apex. Mahalliy haroratning ko'tarilishi DT_apex=q_apex × t_apex / k. Qalinligining qisqarishi va oqimning ko'payishining birgalikdagi ta'siri egilish cho'qqisida issiq nuqta hosil qiladi.
Miqdoriy ovallik, issiqlik oqimi va haroratning ko'tarilishi
Nominal 1,5 mm devor va 20 Vt / sm² nominal issiqlik oqimida 5D egilish radiusi bo'lgan 20 mm OD trubkasi uchun quyidagi munosabatlar o'rnatildi. 0% ovallik (mukammal naycha) da, egilish cho'qqisida minimal devor 1,50 mm, mahalliy issiqlik oqimining o'sishi 0% va to'g'ri uchastkaning tepasida harorat ko'tarilishi 0 daraja . 0,5% ovallik bilan minimal devor 1,47-1,49 mm, issiqlik oqimining o'sishi 2-5%, harorat ko'tarilishi esa 2-5 daraja. 1,0% ovallik bilan minimal devor 1,44-1,47 mm, o'sish 5-10%, harorat ko'tarilishi esa 5-10 daraja. 1,5% ovallik bilan minimal devor 1,41-1,44 mm, o'sish 10-15%, harorat ko'tarilishi esa 10-15 daraja. 2,0% ovallik bilan minimal devor 1,38-1,41 mm, o'sish 15-25% va harorat ko'tarilishi 15-25 daraja . 3,0% ovallik bilan minimal devor 1,32-1,36 mm, o'sish 25-40% va harorat ko'tarilishi 25-40 daraja .
Ovallikning funktsiyasi sifatida termal charchoq inkubatsiya vaqti
Haroratning 100 daraja (50 darajadan 150 darajagacha) o'zgarishi bilan 10 000 tsikldan ortiq tsiklik sinov 2-darajali titan uchun yorilish boshlanishi uchun quyidagi tsikllarni o'rnatdi. Ovallik 0,5% bo'lsa, yorilish boshlanishi uchun tsikllar 8 000-12 000 ni tashkil qiladi va 0% ovallikka nisbatan inkubatsiya vaqtining qisqarishi asosiy hisoblanadi. 1,0% ovallik bilan tsikllar 5000-8000, qisqarishi esa 30-40% ni tashkil qiladi. 1,5% ovallik bilan tsikllar 3000-5000, qisqarishi esa 50-60% ni tashkil qiladi. 2,0% ovallik bilan tsikllar 2000-3500, qisqarishi esa 65-70% ni tashkil qiladi. 3,0% ovallik bilan tsikllar 1000-2000, qisqarishi esa 80-85% ni tashkil qiladi.
Ovallikni nazorat qilish va bükme usuli bo'yicha qo'llanma
Quyidagi jadvalda kutilgan termal davrlar va tavsiya etilgan bükme usuli asosida titanium qoplamali isitgichlar uchun maksimal ruxsat etilgan ovallik berilgan.
| Xizmat muddati davomida kutilayotgan issiqlik sikllari | Maksimal ruxsat etilgan ovallik (%) | Tavsiya etilgan bükme usuli | Boshlanishni buzish uchun kutilayotgan tsikllar |
|---|---|---|---|
| <1,000 (low cycle) | 2.0 | Siqish egilishi | >1,000 |
| 1000–5000 (oʻrtacha sikl) | 1.5 | Mandraning egilishi | 3,000–5,000 |
| 5 000–20 000 (yuqori tsikl) | 1.0 | Mandrel + ichki qo'llab-quvvatlash | 5,000–8,000 |
| 20 000–50 000 (juda yuqori tsikl) | 0.5 | Burilish chizilgan egilish | 8,000–12,000 |
| >50 000 (ekstremal tsikl) | <0.5 | Aylanadigan tortish + mandrel | >12,000 |
Ovallikni nazorat qilishdan tashqari muhandislik
Titan darajasi termal charchoqqa chidamliligiga ta'sir qiladi. 7-sinf ovallikka o'xshash sezuvchanlikka ega, lekin yuqori ichki charchoq kuchiga ega, bir xil ovallik uchun yorilish boshlanishi sikllarini 20-30% ga oshiradi. 12-sinf oraliq takomillashtirishni taklif qiladi. Devor qalinligi nominal harorat ko'tarilishiga ta'sir qiladi; qalinroq devorda (2,0 mm) asosiy chiziq DT yuqoriroq, lekin ovallikdan nisbatan o'sish kichikroq. Bükme radiusi ham ovallikka ta'sir qiladi; kattaroq egilish radiusi (10D) qattiq egilishdan (3D) kamroq ovallik hosil qiladi. 540 gradusda 30 daqiqa davomida -buklanishdan keyingi stressni bartaraf etish qoldiq stressni kamaytiradi, lekin ovallikni tuzatmaydi.
Axborotlashtirilgan spetsifikatsiyani yaratish
For a titanium sheath heater with a bent section that will experience more than 5,000 thermal cycles, specify a maximum ovality of 1.0%. Require mandrel bending with internal support to achieve this ovality. Measure ovality at the bend apex using an optical comparator or a set of calipers at four angles. For high-cycle applications (>20 000 tsikl), 0,5% ovallik va aylanma chizilgan egilishni belgilang. Ovalligi 1,5% dan ortiq bo'lgan mavjud isitgichlar uchun issiq joyni qoplash uchun issiqlik oqimini 20% ga kamaytiring yoki issiqlik tarqatuvchi o'rnating. 1,0% dan past ovallikni nazorat qilish orqali muhandis issiqlik oqimining bir xil taqsimlanishini ta'minlaydi va egilish cho'qqisida termal charchoq muddatini uzaytiradi.
