ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................. 5
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ............. 15
1.1. Анализ конструкций теплообменных аппаратов. ................................... 15
1.2 Традиционная технология изготовления трубчатых ВВТ....................... 26
1.3. Анализ использования аддитивных технологий при изготовлении
теплообменных аппаратов. ............................................................................... 27
1.4. Выводы по главе. ........................................................................................ 39
2. МЕТОДИКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ
ВОЗДУХО-ВОЗДУШНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА ........................................ 42
2.1 Условия работы и эксплуатационные требования для трубчатых
воздухо-воздушных теплообменников............................................................ 42
2.2 Математическое моделирование теплогидравлического состояния ВВТ
в ANSYS CFX..................................................................................................... 45
2.3 Выводы по главе .......................................................................................... 62
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРУБЧАТОГО ВВТ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА С
ПРИМЕНЕНИЕМ СЛС......................................................................................... 64
3.1 Проектирование конструкции ВВТ для дальнейшей оптимизации с
учетом эксплуатационных и технологических ограничений........................ 64
3.2 Определение оптимального расположения модуля ВВТ в камере
построения при условии минимизации поддерживающих структур и
короблений ......................................................................................................... 72
3.3 Исследование зависимости толщины стенки и формы трубки от угла
наклона относительно платформы построения при печати .......................... 80
3.4 Определение низкоэффективных зон ВВТ ............................................... 87
3.5 Выводы по главе .......................................................................................... 91
3
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ И
НАЛИЧИЯ ИНТЕНСИФИКАТОРОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВВТ ............ 93
4.1 Влияние шероховатости поверхности трубок, получаемой при печати на
установке СЛС на эффективность ВВТ........................................................... 93
4.2 Влияние TLJT-рельефа (луночных интенсификаторов) и его формы на
эффективность ВВТ........................................................................................... 99
4.3 Выводы по главе ........................................................................................ 109
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ИЗДЕЛИЙ ПОЛУЧАЕМЫХ
МЕТОДОМ СЛС ................................................................................................. 110
5.1 Оборудование и материалы для изготовления образцов и исследования
их характеристик.............................................................................................. 110
5.2 Экспериментальное исследование возможности выращивания
трубчатых тонкостенных элементов.............................................................. 113
5.3 Исследование шероховатости поверхности внутренней полости трубки,
получаемой методом СЛС .............................................................................. 115
5.4 Испытания на герметичность ................................................................... 117
5.5 Экспериментальное исследование возможности выращивания
трубчатых тонкостенных элементов с интенсификаторами потока в виде
TLJT-рельефа.................................................................................................... 118
5.6 Исследование выращенных образцов методом компьютерной
томографии....................................................................................................... 123
5.7 Выводы по главе ........................................................................................ 127
6. МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО
КОНСТРУИРОВАНИЮ ТРУБЧАТЫХ ВВТ, ПОЛУЧАЕМЫХ МЕТОДОМ
СЛС....................................................................................................................... 128
6.1 Методика проектирования........................................................................ 128
6.2 Конструкция ВВТ, спроектированная по предложенной методике..... 132
4
6.3 Выводы по главе ........................................................................................ 136
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................... 137
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................................................................... 140
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ................................................................................................ 155
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ................................................................................................ 156
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ................................................................................................ 157
