复合材料板翅式换热器力学与传热性能数值研究

PTFE

复合材料板翅式换热器力学与传热性能数值研究

Numerical Study on Mechanical and Conductivity Properties of Composite  Materials in Fin Heat Exchanger

作　　者：靳遵龙 李水云 董其伍 刘敏珊 李沛

JIN Zun-long, LI Shui-yun, DONG Qi-wu, LIU Min-shan, LI Pei （ Key Laboratory of Process Heat Transfer and Saving Energy, Zhengzhou 450002, China）

机构地区：郑州大学河南省过程传热与节能重点实验室,河南郑州450002

出　　处：《塑料工业》 CA CSCD 2012年第2期 42-44页,共3页

China Plastics Industry

基　　金：中国博士后科学基金资助项目（20100471002）

摘　　要：本文采用数值模拟方法，利用有限元分析软件ANSYS模拟PTFE复合材料用于板翅式换热器时的导热性能以及在各种工况下的受力情况，得到门FE的热导率与不同温度载荷下的压力和温度图，并进行分析。分析结果可为胛FE复合材料的优化设计提供参考依据。

The thermal conductivity and the pressure under working conditions of PTFE composite materials was numerical simulation by numerical simulation method with finite element analyze software ANSYS, and the thermal conductivity of PTFE and the pressure in different temperature and temperature tables were obtained. The analysis results of PTFE composites could provide reference basis for optimum design.

关键词：聚四氟乙烯 数值模拟 力学性能 有限元
PTFE ; Numerical Simulation ; Mechanical Properties ; Finite Element ;

分类号：TQ320.5 [工业技术 > 化学工业 > 合成树脂与塑料工业 > 一般性问题]

全文快照：Numerical Simulation；Mechanical Properties；Finite Element 聚四氟乙烯(PTFE)俗称塑料王，具有耐高低温，耐腐蚀，耐候性，高润滑，不黏附等优良的特性，‘被广泛应用于现代工业。但其也有机械性能相对较差，耐磨损性差，硬度低，导热性能差及线膨胀系数大等缺陷，这在一定程度上限制了它的广泛应用_l-2]。石墨具有较高的热导率，在100℃时为209 W／(m·K)，因此利用石墨填充PTFE能显著提高复合材料的导热性能J。碳纤维是先进复合材料中最重要的增强材料_4 J，由于具有高强度、高比模量、优异的物理性能、化学稳定性、阻尼减震降噪性等优良性能，世界各国对发展碳纤维都给予了高度的重视。碳纤维填充PTFE能显著提高复合材料的力学性能。本文用工程软件ANSYS建立了复合材料导热和力学性能的物理数学模型，来模拟PTFE复合材料用于板翅式换热器时的传热性能及在各种工况下的力学性能。l 聚四氟乙烯及其改性复合材料在换热器中的应用换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。在热量交换中常有一些腐蚀性、氧化性很强的物料，因此，要求制造换热器的材料具有强抗腐蚀性能。PTFE具有超强的耐腐蚀性能，被称为塑料王。