Разработка методики автоматизированного инженерного анализа установки обеззараживания воды - Дипломная работа

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕЗЕРВУАРА ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ 1.1 Применение ультразвукового и ультрафиолетового излучений для обеззараживания воды 1.2 Гидравлические процессы в рабочей емкости резервуара 1.3 Прочностные свойства компонентов резервуара 1.4 Применение современных инженерных программных сред 1.5 Метод конечных элементов 1.6 Постановка цели и задачи исследования 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СОСУДОВ, РАБОТАЮЩИХ ПОД ДАВЛЕНИЕМ 2.1 Общие положения при проектировании и расчете сосудов, работающих под давлением 2.2 Описание и устройство установки 2.3 Гидравлические испытания 2.4 Механические испытания 3. КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЗЕРВУАРА, РАБОТАЮЩЕГО ПОД ДАВЛЕНИЕМ 3.1 Анализ потока жидкости в среде FlowSimulation 3.2 Исследование потока жидкости 3.3 Исследование прочностных свойств в среде Simulation 3.4 Критерии прочности, используемые при расчетах в среде Simulation 3.5 Расчет резервуара на прочность в среде Simulation 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ 4.1 Аналитическая оценка допустимых нагрузок на элементы сосуда 4.2 Анализ результатов расчета напряженно-деформированного состояния 4.3 Методика расчета установки 5. ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИИ УСТАНОВКИ И СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 5.1 Оптимизация конструкции установки и расчет потока жидкости 5.2 Анализ статической прочности оптимизированной конструкции ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ПРИЛОЖЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ На сегодняшний день многие организации начинают активно оснащать свое производство установками для обеззараживания воды. Наиболее ответственными компонентами в них являются места соединений фланцев с основным корпусом (трубой), а также отверстия болтовых соединений. В процессе эксплуатации основную нагрузку воспринимают фланцы, которые служат опорами кварцевых чехлов с расположенными внутри них ультрафиолетовыми (УФ) лампами. Это связано с ошибками при проектировании изделия, несоблюдением технологии производства, дефектами материалов, а также с потерей прочностных качеств в результате превышения рабочего давления в процессе эксплуатации. При расчете сосудов и аппаратов, работающих под давлением, руководствуются нормативными документами. Использование специализированных расчетных программных модулей, основанных на применении метода конечных элементов (МКЭ), дает возможность инженеру снизить риски возникновения ошибок при проектировании конструкции. Применение CAE - систем позволяет учитывать различные факторы: наличие сварных швов, температурные градиенты, тип соединений компонентов и т. д. Ультразвук представляет собой упругие волновые колебания, имеющие частоту выше, чем может воспринимать человек, - 15 - 20 кГц (рисунок 1) [4]. Объектом исследования магистерской диссертации была выбрана камера для обеззараживания воды, произведенная фирмой «Новотех - ЭКО», используют технологию совместного действия УЗ волн и УФ излучения (рисунок 2). В данной магистерской работе прочностные расчеты выполняются с помощью программы SolidWorks. На сегодняшний день в компании ООО «Александра-Плюс» разработка конструкторской документации резервуаров происходит без моделирования процессов протекания жидкости в рабочей емкости.