推導了異徑管的扭限公式,異徑管的扭矩均由其小端截面控制,相當于與小端口截面尺寸相同的直管的扭矩公式作為基礎項,再乘以系數。同心異徑管扭矩相對要比偏心異徑管的扭矩略大一點,異徑彎管大端面截面承受扭矩時的扭矩相對要比小端面截面承受扭矩時的扭矩小。在異徑彎管承受端面扭矩作用上,還提出了一端的扭矩無法傳遞到另一端的概念,扭矩在傳遞中會逐漸轉化為彎矩。90°彎管一個端面的彎矩既可由另一個端面的扭矩轉化而來。
內壓作用下環殼的彎曲半徑和管截面半徑均增大,而管壁厚變化很小。異徑管若選擇的口徑規格與工藝管道的內徑不符,應進行相應的縮徑或擴徑處理,若對管道進行縮管,應考慮這樣所引起的壓力損失是否會影響工藝流程。 泵入口異徑管的安裝應使氣體不在變徑處積聚,避免因安裝不當而產生氣蝕。泵的水平入口管變徑時,應選用偏心異徑管。當管道從下向上水平進泵時,異徑管應取“頂平”;當管道從上向下水平進泵時,異徑管應取“底平”。
主要有以下幾個地方:
1、當管道中流體的流量有變化時,比如增大或減少,流速要求變化不大時,均需采用異徑管。
2、泵的進口,為防止汽蝕。
3、與儀表,如流量計、調節閥的接頭處,為了與儀表的接頭配合,也需采用異徑管。
為防止氣體在泵入口變徑管處積聚,偏心異徑管也有采用“頂平”的安裝方式,即使管道從上向下水平進泵也如此。
提出了同心異徑管、偏心異徑管和異徑彎管的有限元模型建模法。
總結出應力分布或變形的特征:
(1)內壓作用下同心異徑管大小端的面積壓力差產生的彎矩引起大端相對張開、小端相對收縮的現象;
(2)內壓作用下偏心異徑管偏心側大端內表面及偏心側中部外表面的環向應力大。為了防止安裝異徑管后影響流速場的分布,造成壓力的損失,進而降低電磁流量計的測量精度,要求的中心錐角α不大于15°,越小越好。有分為同心和偏心兩種,同心異徑管一般用在垂直管上;偏心異徑管用于水平管,并且要注意標明頂平還是底平。