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压力容器2025年第03期:单元类型对PCHE有限元计算的影响及优化策略研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王锡丁;曾东;李培跃;付文;史新鑫;杨志锋;

单位:中国船舶集团有限公司第七二五研究所;

摘要:本文旨在研究不同单元类型对印刷电路板式换热器(PCHE)有限元计算结果的影响,提出优化策略以提高计算精度和效率。基于Ansys Workbench软件对PCHE管箱接管-筒体结构进行应力分析,探究单元类型、单元技术和网格密度对薄膜应力的影响,并通过解析法验证计算可靠性(圆筒与接管薄膜应力偏差分别小于2.14%和8.03%)。进一步将该方法应用于PCHE芯体板片结构,结果表明:SOLID185一阶增强应变单元与SOLID186二阶缩减积分单元计算结果相近,但SOLID186在网格层数≤4时,计算效率更高,而SOLID185在网格层数≥4时,资源消耗更低。研究结果为PCHE的精细化设计与工程应用提供了理论支持。

关键词:印刷电路板式换热器;;有限元分析;;单元类型;;网格密度;;优化策略

基金资助:工信部LNG再气化模块用印刷电路板式换热器研制项目(CBG3N21-2-4)