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题名换热管道污垢检测回波频率优选数值模拟与实验
被引量：2
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作者
孙灵芳
王彤彤
李霞
朴亨
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机构
东北电力大学自动化工程学院
吉林省节能与测控技术工程实验室
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出处
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期72-79,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51176028)资助~~
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文摘
在换热管污垢检测中,多物理场耦合作用下的实验还不具备开展条件,因此,建立准确的超声波传播模型,进行回波频率优选数值模拟具有重要意义。以有限元为基础,基于COMSOL Multiphysics建立了不同换热管特征下3D有限元模型,讨论了其传播特性与换热管特征和回波激励之间变化关系,求解出多层管道特征频率与回波振型。结果表明:不同换热管特征(管材和壁厚)与压力载荷之间具有相似交互关系,采用超声时域反射法检测管道污垢厚度,至少选取5 MHz回波激励,才可抑制伪吉布斯带来的振荡问题,最优检测频率为10 MHz,且壁厚在3 mm～5 mm时,检测效果达到最佳。数值模拟与实验结果一致,对管道沉积污垢的检测误差能控制在±5%以内,为不同管材特征频率选择提供了定量检测依据。
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关键词
换热管污垢
超声回波
特征频率
数值模拟
实验检测
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Keywords
Heat exchange tube fouling
Ultrasonic echo
Characteristic frequency
Numerical simulation
Detection
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分类号
TK172
[动力工程及工程热物理—热能工程]
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