计算膨胀量软件
stata计算方差膨胀因子
stata计算方差膨胀因子方差膨胀因子（Variance Inflation Factor，简称VIF）是用于评估自变量间多重共线性程度的统计指标。
在统计学中，多重共线性是指自变量之间存在高度相关性的情况，这会导致回归模型的不稳定性和预测结果的不准确性。
因此，通过计算VIF可以帮助我们识别出存在多重共线性的自变量，从而采取相应的措施来解决这个问题。
VIF的计算方法相对简单，可以使用Stata软件来实现。
下面将介绍一种基于回归模型计算VIF的方法，并给出具体的操作步骤。
我们需要准备好要进行VIF计算的数据集。
假设我们有一个包含自变量和因变量的数据集，我们希望评估其中的自变量之间是否存在多重共线性。
在Stata中，我们可以使用命令"reg"来进行回归分析。
具体操作如下：1. 打开Stata软件，导入数据集。
可以使用命令"import"或者直接在界面中打开数据文件。
2. 输入命令"reg"，然后在后面加上因变量和自变量的变量名。
例如，如果因变量的变量名为"y"，自变量的变量名为"x1"、"x2"和"x3"，则命令可以写成"reg y x1 x2 x3"。
3. 运行命令，Stata会自动进行回归分析，并输出回归结果。
4. 在回归结果中，我们关注的是每个自变量对应的VIF值。
通常来说，VIF值大于10或者20就表示存在较严重的多重共线性。
可以通过查看回归结果的"VIF"列来获取相应的VIF值。
除了通过回归分析来计算VIF值外，Stata还提供了一个命令"collin"来直接计算VIF。
具体操作如下：1. 打开Stata软件，导入数据集。
2. 输入命令"collin"，然后在后面加上自变量的变量名。
KULI软件使用介绍之空调系统基础03
KULI软件使用介绍之空调系统基础03膨胀阀是空调系统建模关键的零件之一，它的建模正确与否直接影响整个系统计算结果的精度。
如图KULI软件中提供了几个空调膨胀阀的建模途径，包括压力控制、膨胀阀截面法等。
这里笔者推荐使用4象限方法进行膨胀阀的建模，具体输入的试验参数见下图。
我们只有将膨胀阀的4象限数据从供应商哪里要到，就可以准确的建模！
压缩机建模首先要输入压缩机的排量，如图所示。
然后根据单体压缩机性能的台架试验，获得压缩机容积效率曲线和熵效率曲线（要求是不同压缩机转速、不同压缩机速比的条件下），将试验数据填写到软件相应表格中，完成压缩机建模。
最后是干燥罐的建模，它要求输入的参加是干燥罐的体积即可，如下图。
将空调系统的蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀、干燥罐分别建立零件模型，通过空调系统原理图，使用空调高低压管，将各个部件连接起来，形成完整的空调系统，如下图。
同时设置空调系统的系统参数，如环境温度、湿度、制冷剂、蒸发器风量（鼓风机侧）、冷凝器风侧风量等计算参数，那么就完成了整个空调系统建模。
Fluent软件在膨胀节设计中的应用
㊀２０２１年㊀第１期Ｐｉｐｅｌｉｎｅ㊀Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ㊀ａｎｄ㊀Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ２０２１㊀Ｎｏ １㊀收稿日期：２０２０－１１－１３Ｆｌｕｅｎｔ软件在膨胀节设计中的应用孙瑞晨，王㊀旭（南京晨光东螺波纹管有限公司，江苏南京㊀２１１１５３）㊀㊀摘要：针对Ｆｌｕｅｎｔ软件流体计算能力应用于膨胀节设计中，介绍了在高温高流速介质下膨胀节温度场分布计算方法㊂膨胀节内流体介质为７５０ħ的高温介质，且流速高达１００ｍ／ｓ㊂膨胀节采用双插式内衬结构，借助Ｆｌｕｅｎｔ软件进行流热耦合计算，得出温度场分布情况㊂同时，基于Ｆｌｕｅｎｔ软件对于通过波纹管流体的压降进行模拟，通过ＣＦＤ⁃ＰＯＳＴ定义函数计算压降值㊂关键词：Ｆｌｕｅｎｔ；膨胀节；温度场；压降中图分类号：ＴＨ７０３㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１００４－９６１４（２０２１）０１－００４８－０４ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＦｌｕｅｎｔＳｏｆｔｗａｒｅｉｎＥｘｐａｎｓｉｏｎＪｏｉｎｔＤｅｓｉｇｎＳＵＮＲｕｉ⁃ｃｈｅｎ，ＷＡＮＧＸｕ（Ａｅｒｏｓｕｎ⁃ＴｏｌａＥｘｐａｎｓｉｏｎＪｏｉｎｔＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１５３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｉｍｉｎｇａｔｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＦＬＵＥＮＴｓｏｆｔｗａｒｅｆｌｕｉｄｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｅｘｐａｎｓｉｏｎｊｏｉｎｔ，ｔｈｅｃａｌ⁃ｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｅｘｐａｎｓｉｏｎｊｏｉｎｔｉｎｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｈｉｇｈｖｅｌｏｃｉｔｙｍｅｄｉｕｍｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｆｌｕｉｄｍｅｄｉｕｍｉｎｔｈｅｅｘｐａｎｓｉｏｎｊｏｉｎｔｗａｓ７５０ħｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅｄｉｕｍ，ａｎｄｔｈｅｆｌｏｗｒａｔｅｗａｓａｓｈｉｇｈａｓ１００ｍ／ｓ．Ｔｈｅｅｘ⁃ｐａｎｓｉｏｎｊｏｉｎｔａｄｏｐｔｓｄｏｕｂｌｅｐｌｕｇ⁃ｉｎｌｉｎｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄｔｈｅｆｌｕｉｄｔｈｅｒｍａｌｃｏｕｐｌｉｎｇｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂｙＦＬＵＥＮＴｓｏｆｔ⁃ｗａｒｅ，ａｎｄｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐｏｆｆｌｕｉｄｔｈｒｏｕｇｈｂｅｌｌｏｗｓｗａｓｓｉｍｕ⁃ｌａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎＦＬＵＥＮＴｓｏｆｔｗａｒｅ，ａｎｄｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐｖａｌｕｅｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙＣＦＤ⁃ＰＯＳＴｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｆｌｕｅｎｔ；ｅｘｐａｎｓｉｏｎｊｏｉｎｔ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄ；ｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐ０㊀引言Ｆｌｕｅｎｔ软件主要基于有限体积法进行求解，其具有丰富的材料库以及流体模型，能够应对各种复杂的流场分析，其功能强大，计算精度高，已广泛应用于核电㊁航空航天㊁石油化工㊁汽车制造等领域［１］㊂在管道技术领域，赵国［２］利用Ｆｌｕｅｎｔ软件对空冷器管道系统流体均配进行了研究㊂俞接成［３］应用Ｆｌｕｅｎｔ软件对波纹管在层流情况下的传热和流动问题进行模拟㊂王江萍［４］通过Ｆｌｕｅｎｔ软件对天然气管道泄漏传质传热进行分析㊂Ｆｌｕｅｎｔ软件在管道技术领域也有大量应用㊂膨胀节内部的流体介质主要是通过对流方式将热量传递至膨胀节接管㊁波纹管表面㊂膨胀节内部流体以一定的流速通过属于强迫对流，以斯坦顿数描述强迫对流，其与雷诺数㊁普朗特数等类似㊂斯坦顿数计算公式：Ｓｔ＝α／（ρ㊃ｕ㊃ｃＰ）式中：α为对流传热系数；ρ为流体密度；ｕ为流体流速；ｃＰ为比热容㊂在流体的温度和流速等条件相同时，Ｓｔ越大，发生在流体与固体壁面之间的对流换热过程就越剧烈㊂当流体介质流速高达１００ｍ／ｓ，其与膨胀节接管以及波纹管内壁传热有必要精确计算㊂管系设计特别是长运输管路的设计过程中，介质运输的沿程压力损失是必须考虑的㊂有时需要膨胀节厂家提供膨胀节设备的压降值，因为膨胀节设备的压降值计算在标准上难以查找，需膨胀节厂家根据设备特点进行简化计算或借助于有限元软件进行分析计算㊂依据ＨＧ／Ｔ２０５７０．７ １９９５‘工艺系统工程设计技术规定：第７节管道压力降计算“［５］，管道的压力损㊀㊀㊀㊀㊀第１期孙瑞晨等：Ｆｌｕｅｎｔ软件在膨胀节设计中的应用４９㊀㊀失主要为ΔＰ＝ΔＰＳ＋ΔＰＮ＋ΔＰｆ式中：ΔＰＳ为静压降；ΔＰＮ为速度压降，也就是动压；ΔＰｆ为摩擦压降㊂由于膨胀节属于管道上附件设备，产品常规长度一般不超过５ｍ，而摩擦压降主要针对长运输管路中压力的损失，因此在研究膨胀节设备压降时可以忽略而只考虑静压与动压损失㊂管道的静压与动压计算公式为：ΔＰＳ＝（Ｚ２－Ｚ１）ρｇˑ１０－３ΔＰＮ＝ｕ２２－ｕ２１２ρˑ１０－３式中：Ｚ１㊁Ｚ２分别为管道系统始端㊁终端的标高；ｕ１㊁ｕ２分别为管道系统始端㊁终端的流体流速；ρ为流体密度㊂１㊀温度场分析１．１㊀计算方法选取某航空项目一种规格膨胀节进行分析计算，口径为ＤＮ４００，由于高温高流速影响，膨胀节内衬采用接管一体，双插式结构，在波纹管与内衬之间形成一道空气层来保护波纹管避免高温高速烟气的剧烈传热㊂流体介质取空气，材料为不可压缩理想气体以考虑温度对密度的影响，密度１．２２５ｋｇ／ｍ３，黏度１．７８９４ˑ１０－５ｋｇ／（ｍ㊃ｓ），热导率０．０２４２Ｗ／（ｍ２㊃Ｋ）㊂１．２㊀网格划分与边界条件膨胀节内流体网格划分时需保证网格正交平均质量系数值达到０．８以上㊂流体与固体耦合交界面网格应加密处理，至少划分５层以保证流热耦合计算精度，划分网格如图１所示㊂图１㊀网格划分计算的目的是得到高温高流速下膨胀节温度分布情况，采用流热耦合分析计算，接管入口处空气流速定为１００ｍ／ｓ，温度为７５０ħ㊂计算类型属于强迫对流，不需考虑气体重力影响，出口背压取０ＭＰａ㊂流体与波纹管㊁接管固体接触壁面简化为无滑移壁面㊂波纹管外壁与空气接触，施加１０Ｗ／（ｍ２㊃Ｋ）对流换热系数㊂根据项目要求，接管外壁将包裹较厚的保温层阻止散热，简化为绝热壁面㊂有限元计算采用ＡＮ⁃ＳＹＳ⁃Ｆｌｕｅｎｔ软件，流体模型选取Ｋ⁃ｅｐｓｉｌｏｎＲｅａｌｉｚｅａｂｌｅ湍流模型，辐射模型选取对光学厚度范围应用广泛的ＤＯ模型，同时开启能量模型㊂流体与固体接触壁面采用耦合处理㊂由于剧烈的强迫对流忽略重力影响，可采用轴对称分析以减少计算量，提高计算效率㊂１．３㊀计算结果图２为热空气流速场变化矢量图㊂由图２可以看出，少量的高速空气在双插式内衬结构处形成低速回流，大部分热空气直接高速流经膨胀节㊂膨胀节波纹管内空气流速较低，将形成空气绝热层，波纹管内壁的热量主要来自于内衬壁面的热辐射与波纹管内热空气的传导㊂图２㊀膨胀节流速场矢量图流热耦合计算温度场如图３所示，数值单位为ħ㊂膨胀节接管由于与高温高速热空气直接接触发生剧烈热对流，温度接近于流体温度㊂波纹管直边段温度由于接管的热传导，温度高达７１５ħ左右，波纹管波峰处由于波纹管腔内流速较低的空气隔热作用，温度低至６１０ħ左右㊂１．４㊀结果分析高温高流速流体作用下的膨胀节温度场分析可采用ＡＮＳＹＳ⁃Ｆｌｕｅｎｔ软件进行流热耦合计算㊂从计算结果可以看出，在高温高流速下采用双插式内衬结构可以降低与波纹管接触流体介质流速，从而降低斯坦㊀㊀㊀㊀㊀５０㊀ＰｉｐｅｌｉｎｅＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔＪａｎ２０２１㊀图３㊀膨胀节内部温度场顿数，降低波纹管与高温介质传热剧烈程度从而降低波纹管温度㊂波纹管直边段温度较高，材料高温软化，许用应力值降低，可考虑波纹管直边段加强处理㊂计算对接管壁面的简化偏于保守，实际接管壁面对外仍有散热㊂波纹管外侧空气的对流换热系数也简化为偏于保守的常数值，这样所得到的温度分布数值与实际相比会有所升高㊂以此作为设计评判依据，更具有安全性㊂２㊀压降分析２．１㊀材料与结构参数为简化计算，着重强调压降计算方法，不考虑温度压力对流体密度影响，流体密度值定义为常数，有利于连续性残差曲线收敛，能较快得出结果㊂流体介质取空气，密度１．２２５ｋｇ／ｍ３，黏度１．７８９４ˑ１０－５ｋｇ／（ｍ㊃ｓ）㊂２．２㊀边界条件计算的目的是得到流体压降，为简化计算，只建波纹管内流体模型，不考虑接管壁厚抬高，波纹管取内焊结构，外焊结构也是同样方法计算，只是流体模型的建立有差别㊂膨胀节接管入口处空气流速定为２０ｍ／ｓ，空气流速可以通过流速传感器在入口处方便测得㊂计算类型属于强迫对流，不需考虑气体重力影响，出口背压取０ＭＰａ，不考虑回流压差㊂流体与波纹管㊁接管固体接触壁面简化为无滑移壁面㊂有限元计算采用ＡＮＳＹＳ⁃Ｆｌｕｅｎｔ软件，压降计算结果采用ＣＦＤ⁃ＰＯＳＴ处理得出㊂流体模型采用湍流模型，建议选取Ｋ⁃ｅｐｓｉｌｏｎＲｅａｌｉｚｅａｂｌｅ模型，临近壁面处理选择Ｅｎｈａｎｃｅｄｗａｌｌｔｒｅａｔｍｅｎｔ增强壁面函数㊂２．３㊀计算方法波纹管的压降应为入口与出口的总压差（包含动压与静压）㊂流体流经管道，由于黏性，越靠近壁面处的流速降低，动压减小，所以管道流速在截面一般呈现为靠轴线处流速高压力大，靠近壁面流速低压力降低趋势㊂取截面压力对面积的加权值相减得出压降作为膨胀节的降压值㊂有限元分析计算完成后，进入ＣＦＤ⁃ＰＯＳＴ后处理界面定义函数，计算压降值㊂ＣＦＤ⁃ＰＯＳＴ后处理直接得出ｐｒｅｓｓｕｒｅ值为静压值，需先定义变量总压ｐｔ（ｐｒｅｓｓｕｒｅｔｏｔａｌ）＝Ｐｒｅｓｓｕｒｅ＋０．５∗Ｄｅｎｓｉｔｙ∗Ｖｅｌｏｃｉｔｙ∗Ｖｅｌｏｃｉｔｙ，然后定义函数表达式ｄｐ（ｄｒｏｐｐｒｅｓｓｕｒｅ）＝ａｒｅａＡｖｅ（ｐｔ）＠ｉｎｌｅｔ－ａｒｅａＡｖｅ（ｐｔ）＠ｏｕｔｌｅｔ，求出ｄｐ值即为压降计算结果㊂２．４㊀计算结果图４为空气流速场变化矢量图㊂由图４可以看出，流动的空气在波纹槽处形成回流，流动速度降低，最终流出波纹管结构的空气流速略有升高㊂图４㊀波纹管内空气流速场变化矢量图压降计算值为入口与出口截面总压力对面积的加权值之差，压降值ｄｐ＝４６Ｐａ，结果如图５所示㊂图５㊀波纹管压降计算值２．５㊀结果分析波纹管波纹结构的腔体内壁出现漩涡现象，这是㊀㊀㊀㊀㊀第１期孙瑞晨等：Ｆｌｕｅｎｔ软件在膨胀节设计中的应用５１㊀㊀因为初始沿壁面的流体具有较高的流速，当遇到波纹管的凸起处，大部分流体仍沿管道轴向继续流动，少量气体填充于波纹管腔内，沿波纹管内壁流动形成逆时针回流并入管道内主流气体沿轴向继续流动，形成图示流场㊂同时，膨胀节此处的压降损失也主要来源于流体在波纹管内壁的动量损失过程㊂３ 结论高温下膨胀节温度场的分布情况对膨胀节的设计以及优化具有重要的作用㊂通过ＡＮＳＹＳ⁃Ｆｌｕｅｎｔ软件进行流热耦合计算可以看出采用双插式接管一体内衬结构能够降低波纹管温度，有效起到高温下保护波纹管的作用㊂但是在这种高流速下，这种双插式内衬结构削薄段的振动与噪音问题值得进一步关注㊂空气流经波纹管的压降值较小，当出现三通㊁弯管结构时，如曲管压力平衡型膨胀节时，压降将会明显，计算方法也是相似的㊂在遇到膨胀节内部流体介质呈现复杂形态时可考虑采用ＡＮＳＹＳ⁃Ｆｌｕｅｎｔ软件计算压降值㊂参考文献：［１］㊀唐家鹏．ＦＬＵＥＮＴ１４．０超级学习手册［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，２０１３．［２］㊀赵国．基于Ｆｌｕｅｎｔ的空冷器管道系统流体均配研究［Ｊ］．管道技术与设备，２０１６（６）：９－１１．［３］㊀俞接成，杜晓萌．波纹管层流传热与流动的三维数值模拟［Ｊ］．北京石油化工学院学报，２０１１（４）：１１－１６．［４］㊀王江萍，韩路．基于Ｆｌｕｅｎｔ的天然气管道泄漏传质传热研究［Ｊ］．西安石油大学学报（自然科学版），２０２０（５）：１０８－１１５．［５］㊀化工部工艺系统设计技术中心站．工艺系统工程设计技术规定：第７节管道压力降计算：ＨＧ／Ｔ２０５７０．７ １９９５［Ｓ］．北京：化工部工程建设标准编辑中心，１９９６：１５１．作者简介：孙瑞晨（１９９０ ），硕士，工程师，研究方向为压力管道设计㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：１３９０９６１６６１＠ｑｑ．ｃｏｍ（上接第４７页）［１４］㊀ＹＵＪＸ，ＤＵＡＮＪＨ，ＳＵＮＺＺ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｃｒｏｓｓ⁃ｏｖｅｒｍｅｃｈａ⁃ｎｉｓｍｓｏｆｉｎｔｅｇｒａｌｂｕｃｋｌｅａｒｒｅｓｔｏｒｓｆｏｒｏｆｆｓｈｏｒｅｐｉｐｅｌｉｎｅｓ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＯｃｅａｎＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１７，６７：２３６－２４７．［１５］㊀ＧＯＮＧＳＦ，ＬＩＧ．Ｏｎｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆａｒｒｅｓｔｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｉｎｔｅｇｒａｌｂｕｃｋｌｅａｒｒｅｓｔｏｒｓｆｏｒｄｅｅｐｗａｔｅｒｐｉｐｅｌｉｎｅｓ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒ⁃ｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｔｅｅｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，２０１７，１７（４）：１４４３－１４５８．［１６］㊀ＧＯＮＧＳＦ，ＷＡＮＧＸＰ，ＹＵＡＮＬ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅａｒｒｅｓｔｉｎｇｐｅｒ⁃ｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｉｎｔｅｇｒａｌｂｕｃｋｌｅａｒｒｅｓｔｏｒｆｏｒｓａｎｄｗｉｃｈｐｉｐｅｓｙｓ⁃ｔｅｍｓ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｒｅｓｓｕｒｅＶｅｓｓｅｌｓａｎｄＰｉｐ⁃ｉｎｇ，２０１９，１７７：１０３９７３．［１７］㊀孙斌．深海双层管的屈曲传播及止屈控制［Ｄ］．杭州：浙江大学，２０１３．［１８］㊀ＫＡＭＩＬＤＭ，ＫＡＲＩＥＭＭＡ，ＰＵＪＡＩＷ．Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃｓｔｕｄｙｏｆｉｎｔｅｇｒａｌｂｕｃｋｌｅａｒｒｅｓｔｏｒｓｄｅｓｉｇｎｏｆｓｕｂｍａｒｉｎｅｐｉｐｅｌｉｎｅｓｙｓｔｅｍｉｎｍａｓｅｌａｂｌｏｃｋ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｄｉａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１７，１７３：１４８７－１４９３．［１９］㊀ＫＹＲＩＡＫＩＤＥＳＳ，ＢＡＢＣＯＣＫＣＤ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｃｉｒｃｕｌａｒｐｉｐｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｒｅｓｓｕｒｅＶｅｓｓｅｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９８１，１０３（４）：３２８．［２０］㊀ＤＹＡＵＪＹ，ＫＹＲＩＡＫＩＤＥＳＳ．Ｏｎｔｈｅｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｌｏｎｇｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌｓｕｎｄｅｒｅｘｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａ⁃ｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，１９９３，３５（８）：６７５－７１３．作者简介：徐鹤（１９８５ ），工程师，从事海洋工程钢结构安装与制造工作㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｘｕｈｅ．ｃｐｏｅ＠ｃｎｐｃ．ｃｏｍ．ｃｎ。
压力管道热膨胀量的简化计算及快速合算
压力管道热膨胀量的简化计算及快速合算压力管道在工业生产和民用建设中广泛应用，而在使用过程中，压力管道会因为温度的变化而发生热膨胀。
热膨胀量的准确计算对于保证管道系统的安全和正常运行至关重要。
本文将介绍压力管道热膨胀量的简化计算方法和快速合算方法。
压力管道的热膨胀量计算主要依赖于两个因素：管道的长度和温度变化。
一般来说，管道长度的增加和温度变化的增加会导致热膨胀量的增加。
下面将介绍两种计算压力管道热膨胀量的简化方法。
方法一：线性膨胀计算法线性膨胀计算法是一种常用的简化方法，它假设管道处于线性膨胀状态，即管道的热膨胀量与温度变化成正比。
首先，确定管道的线膨胀系数。
不同材料的管道具有不同的线膨胀系数，一般在工程设计手册中可以找到相应的数值。
然后，根据管道的长度和温度变化，可以计算得到热膨胀量。
热膨胀量=管道长度×温度变化×线膨胀系数线性膨胀计算法是一种简单且较为准确的计算方法。
它适用于大部分的压力管道，特别是在温度变化不大的情况下。
但是，在系统工作温度范围较大或管道长度较长时，线性膨胀计算法可能会导致一定的误差。
方法二：高斯积分法高斯积分法是一种更加精确的计算方法，它通过将管道的温度变化分为若干小的温度变化段，并对每段进行热膨胀量的计算，最终得到总的热膨胀量。
首先，确定管道每个段的长度和对应的温度变化。
然后，根据每段的长度、管道材料的膨胀系数和温度变化，计算得到每段的热膨胀量。
最后，将所有段的热膨胀量相加，得到总的热膨胀量。
高斯积分法是一种比较精确的计算方法，适用于温度变化范围较大或管道长度较长的情况。
但是，高斯积分法的计算过程相对复杂，需要进行多次计算和求和，因此在实际工程中使用较少。
快速合算方法：为了在实际工程中快速地计算压力管道的热膨胀量，可以采用现有的热膨胀量计算软件。
这些软件通常基于数值计算方法，并结合了大量的实测数据和经验公式，能够准确地计算压力管道的热膨胀量。
使用热膨胀量计算软件，只需要提供管道的长度、材料、温度变化和工作条件等基本信息，软件就可以自动进行计算，得到热膨胀量的结果。
膨胀丝套定额广联达
膨胀丝套定额广联达摘要：1.膨胀丝套定额的概念和意义2.广联达在膨胀丝套定额中的应用3.膨胀丝套定额的计算方法和技巧4.膨胀丝套定额在实际工程中的应用案例5.膨胀丝套定额的未来发展趋势正文：一、膨胀丝套定额的概念和意义膨胀丝套定额是指在建筑工程中，根据设计图纸和相关规范要求，对膨胀丝套这一构件的工程量、材料和施工费用进行科学合理计算的一种方法。
膨胀丝套定额对于控制工程造价、合理分配工程款项以及保证工程质量具有重要的意义。
二、广联达在膨胀丝套定额中的应用广联达作为一款国内知名的建筑工程预算软件，其在膨胀丝套定额方面的应用主要体现在两个方面：一是通过软件内置的膨胀丝套定额计算公式和数据库，可以快速、准确地完成膨胀丝套定额的计算；二是可以将计算结果导入工程预算表格，方便后续的工程款项分配和监管。
三、膨胀丝套定额的计算方法和技巧1.确定膨胀丝套的工程量：根据设计图纸，统计膨胀丝套的数量、规格和长度等信息。
2.确定膨胀丝套的材料和施工费用：根据相关规范和标准，查询膨胀丝套的材料单价和施工费用，计算出总费用。
3.考虑膨胀丝套的损耗和浪费：根据实际工程经验和行业惯例，适当增加膨胀丝套的工程量，以应对施工过程中的损耗和浪费。
4.结合工程实际情况调整定额：根据工程的具体情况，如施工条件、工程难度等，对膨胀丝套定额进行适当调整。
四、膨胀丝套定额在实际工程中的应用案例在某住宅楼工程中，设计图纸要求使用膨胀丝套作为墙体钢筋的连接件。
通过广联达软件计算，膨胀丝套定额为10000 套，材料单价为20 元/套，施工费用为10 元/套。
则膨胀丝套的总费用为（10000*20）+（10000*10）=300000 元。
五、膨胀丝套定额的未来发展趋势随着建筑行业的不断发展和技术进步，膨胀丝套定额也将迎来新的发展机遇。
未来，膨胀丝套定额将在以下几个方面进行优化和完善：1.计算方法和公式的简化：通过引入人工智能、大数据等技术手段，简化膨胀丝套定额的计算过程，提高计算效率。
ansys workbench 热膨胀系数
《ansys workbench 热膨胀系数》ANSYS Workbench是一种用于工程仿真和分析的软件评台，它集成了各种工程工具和应用程序，可以用于解决各种工程问题。
其中，热膨胀系数是热力学和材料科学领域中的重要参数，它对于材料在受热或受冷时的性能变化有着重要的影响。
本文将从简到繁地介绍ANSYS Workbench中热膨胀系数的应用，以便读者能更深入地理解这一概念。
1. 什么是热膨胀系数？热膨胀系数是指物体在温度变化时长度、面积或体积的发生变化的比率。
通常表示为α，单位为℃^-1或K^-1。
当物体受热时，其分子内部的振动加剧，使物体的尺寸发生扩张；反之，当物体受冷时，则发生收缩。
热膨胀系数可用于描述材料的热膨胀性能，对于工程设计和材料选择具有重要意义。
2. ANSYS Workbench中的热膨胀系数应用在ANSYS Workbench中，热膨胀系数是在进行热-结构耦合分析时必须考虑的重要参数。
在进行材料性能定义时，需要输入材料的热膨胀系数，以便在模拟分析中考虑温度对材料性能的影响。
在仿真分析中，热膨胀系数可以用于描述材料在受热或受冷时的形变情况，从而帮助工程师更准确地预测材料在实际工程环境中的表现。
3. 热膨胀系数的工程应用热膨胀系数在工程领域有着广泛的应用，特别是在建筑、航空航天、汽车、船舶等行业。
在建筑工程中，热膨胀系数被用于设计建筑材料的热膨胀预测，以确保建筑在温度变化下的安全性能。
在航空航天工程中，热膨胀系数被用于预测航空器在高温和低温环境下的结构变形情况。
在汽车和船舶工程中，热膨胀系数被用于优化材料选择和设计结构，以应对不同温度条件下的工作环境。
4. 个人观点和理解热膨胀系数作为一个材料的重要物理性质，对于工程设计和材料研发具有重要意义。
在实际工程应用中，了解和准确预测材料的热膨胀行为，可以帮助工程师避免因温度变化引起的结构变形、材料损坏等问题，从而提高工程设计的安全性、可靠性和稳定性。
ansys 气体膨胀算例
ansys 气体膨胀算例一、安索思（ANSYS）气体膨胀算例简介安索思（ANSYS）是一款功能强大的有限元分析软件，广泛应用于各个领域。
在气体动力学领域，ANSYS提供了一个气体膨胀算例，用以模拟气体在一定条件下的膨胀过程。
本文将详细介绍这个算例的步骤和注意事项，以帮助读者更好地应用这一工具。
二、气体膨胀算例的步骤详解1.创建模型在ANSYS中，首先需要创建一个模型。
这个模型可以代表气体的初始状态，包括气体的压力、温度、体积等参数。
2.定义材料属性根据气体的性质，定义气体的材料属性，如比热容、热膨胀系数等。
3.划分网格对模型进行网格划分，以便在计算过程中更精确地模拟气体的膨胀过程。
4.应用边界条件根据实际工况，为模型施加相应的边界条件，如固定边界或周期性边界等。
5.设置求解器参数配置求解器参数，包括求解方法、收敛标准等，以确保计算的稳定性与准确性。
6.求解启动求解器，进行气体膨胀过程的计算。
7.结果后处理对计算结果进行后处理，如绘制压力、温度、体积等参数的变化曲线，以便分析气体的膨胀性能。
三、结果分析与讨论通过对气体膨胀算例的计算，可以得到气体在不同条件下的膨胀性能。
通过对结果的分析，可以优化设计方案，提高气体的使用效率。
此外，还可以通过对比实验数据，验证计算结果的准确性。
四、实用建议与注意事项1.在进行气体膨胀算例计算时，务必保证模型及边界条件的准确性，以确保计算结果的可信度。
2.根据实际需求，合理选择求解器参数，以提高计算效率。
3.在结果分析阶段，要充分考虑气体的物理性质，以便更准确地解读计算结果。
4.对于复杂工况，可以考虑采用更高级的ANSYS求解器，如非线性动力学求解器等。
通过以上步骤和注意事项，读者可以更好地运用ANSYS气体膨胀算例进行仿真分析，为实际工程应用提供有力支持。
DEFORM软件介绍
DEFORM软件介绍DEFORM-3D的简介Deform（Design Enviroment for Forming）有限元分析系统是美国SFTC公司开发的一套专门用于金属塑性成形的软件。
通过在计算机上模拟整个加工过程，可减少昂贵的现场试验成本，提高工模具设计效率，降低生产和材料成本，缩短新产品的研究开发周期。
Deform软件是一个高度模块化、集成化的有限元模拟系统，它主要包括前处理器、模拟器、后处理器三大模块。
前处理器：主要包括三个子模块（1）数据输入模块，便于数据的交互式输入。
如：初始速度场、温度场、边界条件、冲头行程及摩擦系数等初始条件；（2）网格的自动划分与自动再划分模块；（3）数据传递模块，当网格重划分后，能够在新旧网格之间实现应力、应变、速度场、边界条件等数据的传递，从而保证计算的连续性。
模拟器：真正的有限元分析过程是在模拟处理器中完成的，Deform运行时，首先通过有限元离散化将平衡方程、本构关系和边界条件转化为非线性方程组，然后通过直接迭代法和Newton－Raphson法进行求解，求解的结果以二进制的形式进行保存，用户可在后处理器中获取所需要的结果后处理器：后处理器用于显示计算结果，结果可以是图形形式，也可以是数字、文字混编形式，获取的结果可为每一步的有限元网格；等效应力、等效应变；速度场、温度场及压力行程曲线等DEFORM软件操作流程（1）导入几何模型在DEFORM-3D软件中，不能直接建立三维几何模型，必须通过其他CAD/CAE软件建模后导入导DEFORM系统中，目前，DEFORM-3D的几何模型接口格式有: ①STL:几乎所有的CAD软件都有这个接口。
它由一系列的三角形拟合曲面而成。
②UNV:是由SDRC公司(现合并到EDS公司)开发的软件IDEAS制作的三维实体造型及有限元网格文件格式，DEFOEM接受其划分的网格。
③PDA:MSC公司的软件Patran的三维实体造型及有限元网格文件格式。