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蓄熱體格孔壁面應力特性

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蓄熱體在使用中,由于格孔孔壁雙面受熱或冷卻,除受溫度作用外,還受各種應力作用,很容易遭受破壞,造成蓄熱體損壞的因素很多,如高溫空氣和燃燒產物的化學作用、溫度急變和熱膨脹等物理作用以及氣流沖刷和高溫荷重等機械作用等。上述各種因素往往同時存在,但是對于某一特定的工作環(huán)境,必有一個主要原因。經(jīng)過對生產現(xiàn)場被替換的蓄熱體進行研究,發(fā)現(xiàn)大部分蜂窩體單元出現(xiàn)不同程度的裂紋和剝落。顯然,脆性應力破裂時造成這一問題的主要原因。

通過計算研究,無論是加熱期還是冷卻期,蜂窩體格孔壁面主要受到法線方向的應力作用,其切向和軸向所受應力分別不到法向應力的1/200和萬分之一。加熱期應力指向壁面,對蓄熱體孔壁產生積壓,表現(xiàn)為擠壓應力;冷卻期壁面受力方向指向流體,對壁面產生拉拽,表現(xiàn)為拉應力,顯然,如果蓄熱體的壁面所受應力大于其所能承受的最大應力,將導致應力脆裂,頻繁的蓄熱和釋熱過程變換,使得蓄熱體格孔壁面交替地受到拉應力和擠壓應力的作用。流體的流速越大,應力變化越大;換向時間越短,蓄熱體受到拉應力和擠壓應力交替作用的影響越大。

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