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电站锅炉膜式水冷壁鳍片管温度场、热应力场分析
标题：电站锅炉膜式水冷壁鳍片管温度场、热应力场分析
摘要：
本论文针对电站锅炉膜式水冷壁鳍片管的温度场和热应力场进行了详细分析。通过建立数学模型，运用计算流体力学方法，研究了在不同工况下壁管内的温度分布情况，并利用有限元方法研究了热应力的分布情况。本文旨在为电站锅炉的设计和运行提供参考。
1.引言
膜式水冷壁鳍片管是电站锅炉中重要的换热元件，其工作稳定性和耐久性对于电站锅炉的运行安全和经济性有着重要影响。因此，研究壁管的温度分布和热应力分布对于改进壁管的设计和优化运行参数具有重要意义。
2.研究方法
本研究采用数学模型和计算流体力学方法进行分析。首先，建立了壁管内的传热模型，考虑了壁管内的热传导、热对流和热辐射等因素。然后，采用计算流体力学方法求解了壁管内的温度场，并利用有限元方法求解了壁管的热应力场。
3.温度场分析
通过数值模拟计算，得到了不同工况下壁管内的温度分布。分析结果表明，在不同区域壁管的温度分布存在较大的差异性。壁管内部温度波动较小，而表面温度波动较大。并且随着烟气温度和负荷的增加，壁管的温度分布将发生相应的变化。
4.热应力场分析
根据温度场分析结果，采用有限元方法求解了壁管的热应力场。分析结果显示，壁管内部的热应力较小，主要集中在壁管的鳍片和管道连接处。当壁管受到热膨胀作用时，热应力在连接处会产生较大的应力集中现象，对于壁管的结构强度和稳定性有一定影响。
5.结果与讨论
通过对壁管的温度场和热应力场进行综合分析，可以得出以下结论：
(1)壁管内的温度分布与工况有关，表面温度波动较大；
(2)壁管的热应力主要集中在鳍片和管道连接处；
(3)壁管的设计和结构应考虑热应力的影响，以保证其稳定性和耐久性。
6.结论与展望
本论文利用数学模型和计算流体力学方法对电站锅炉膜式水冷壁鳍片管的温度场和热应力场进行了分析。分析结果对于电站锅炉的设计和运行具有重要意义。未来的研究可以进一步探索壁管的热应力与材料的热膨胀系数、工作压力等因素之间的关系，以进一步优化壁管的结构和性能。
关键词：电站锅炉；膜式水冷壁鳍片管；温度场；热应力场；数值模拟；有限元法