【技术实现步骤摘要】
一种使用响应面法优化织构型弯管的设计方法
[0001]本专利技术涉及一种固液两相输送装置，特别是使用响应面法优化织构型弯管的设计方法
。
技术介绍
[0002]在固液两相输送中，弯管是一般用于两个不同方向位置输送时使用的，但是由于固相颗粒的存在，对于管道的磨损是极其严重的，从而使得弯管的使用寿命并不长
。
通过研究发现，在弯管处的磨损主要集中在弯管内壁大圆弧部位的表面，而另一侧表面和进出口段的磨损较轻；这也使得当弯曲段内壁大圆弧部位表面已经完全磨损时，其余直管段磨损还并未达到完全磨损
。
由于现有的弯管一般采用整体弯曲制成，弯管内部不同部位的不等量磨损，会产生材料的浪费且对于相应工程周期也影响较大
。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是克服上述
技术介绍
的不足，提供一种使用响应面法优化织构型弯管的设计方法，对弯管磨损严重区域进行响应面优化设计，以此来提高弯管的抗磨损性能，从而达到织构型弯管的设计
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种使用响应面法优化织构型弯管的设计方法，包括以下步骤：步骤一，建立弯管数值模型并对其进行实验验证；步骤二，确定弯管待优化的特征参数并进行特征参数敏感性分析；步骤三，建立试验方案及响应面模型；步骤四，响应面模型误差分析及响应面显著性分析；步骤五，建立弯管的优化模型
。2.
根据权利要求1所述的使用响应面优化的织构型弯管的设计方法，其特征在于，所述的织构型弯管结构包括依序连接的进口法兰
(1)、
进口段
(2)、
弯曲段
(3)、
出口段
(4)
，出口法兰
(5)
；织构结构由位于弯曲段内壁大圆弧部位的多个织构
(19)
组成，多个织构在横截面周向分布
、
弯曲段环向分布
。3.
根据权利要求2所述的使用响应面优化的织构型弯管的设计方法，其特征在于：所述步骤一中的数值模型包括几何模型和物理，几何模型采用
Solidworks
软件建立，网格划分在
ICEM
软件中进行划分，选用非结构网格方法，且在弯曲段进行加密，设置边界层网格，物理模型选择湍流模型中的
RNG k
‑
i
模型
。4.
根据权利要求3所述的使用响应面优化的织构型弯管的设计方法，其特征在于：所述步骤一中的实验验证，采用的实验台系统包括依序连通且首尾相接的磁流量计
(10)、
试验段
(11)、
三通阀门
(12)、
砂浆泵
(13)、
金属波纹管
(14)、
球阀
(15)、
水罐
(17)
以及球阀；使用超声波测厚仪测量磨损情况；试验时先在
Ansys Fluent
软件和
EDEM
软件中进行相关设置，模拟其磨损情况，并与实验测得的磨损情况进行对比，验证数值模型的准确性；如果数值模型结果正确，则可以进行步骤二，否则，继续重复步骤一
。5.
根据权利要求4所述的使用响应面优化的织构型弯管的设计方法，其特征在于：所述步骤二中的弯管待优化的特征参数，分为弯管特征参数以及织构的结构参数；弯管特征参数为弯曲段内壁大圆弧部位的磨损，为弯曲段外侧的平均磨损率；织构的结构参数包括织构形状
、
织构数目
、
织构间间距
、
织构尺寸；织构形状包括圆形织构
、
三角形织构和矩形织构
。6.
根据权利要求5所述的使用响应面优化的织构型弯管的设计方法，其特征在于：所述步骤二中的敏感性分析，是针对所述的弯管特征参数进行对弯管磨损影响大小的分析，然后选取影响较大的几个参数进行响应面优化设计，而忽略影响大小比较小的弯管特征参数
。7.
根据权利要求6所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李昳，张泽栋，林哲，朱祖超，陈锦程，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：
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