本文關鍵詞：彈簧載荷式安全閥熱態(tài)動作性能實驗以及其瞬態(tài)CFD模擬方法的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：眾所周知：彈簧式安全閥是一種非常重要的超壓泄放裝置,它能自動釋放掉承壓容器中超過整定壓力的多余蒸汽。但是,對于安全閥動作性能的數(shù)值模擬研究方法還不是很成熟,而動態(tài)性能實驗又需要巨大的花費,因此本文針對以上問題做了更進一步的研究,主要內容如下：(1)為了準確且方便的研究彈簧載荷式安全閥在高溫高壓工況下的動作性能,本課題中安全閥動作性能試驗嚴格按照ASME PTC-25進行,通過這些實驗得到了一些重要的安全閥的熱態(tài)參數(shù)。(2)本文中以實驗得到整定壓力為基準,用動網(wǎng)格技術對于安全閥的動作性能進行了3-D瞬態(tài)模擬,論證了一種新的CFD幾何計算模型的準確性(在出口處加上一個四面開口大容器,保證出口(Opening)邊界沒有超聲速的流動)。本文中用熱飽和蒸汽作為介質來模擬計算安全閥的動作性能,同時也考慮了安全閥運動件的質量對于安全閥啟閉時間的影響。通過比較實驗結果和瞬態(tài)計算結果,表明：計算結果和實驗結果在誤差允許的范圍內,說明結果可信,即瞬態(tài)計算結果可以近似代替實驗結果。(3)依據(jù)這種方法,本文中還首次計算了流體介質種類、彈簧剛度、調節(jié)圈位置、蒸汽過熱度等工程實際中的重要參數(shù)對彈簧載荷式安全閥動態(tài)性能的影響。計算結果不僅和工程實際經(jīng)驗較為吻合,更加量化了不同因素對于安全閥動作性能的影響的大小。此外,本文中的CFD模型在安全閥的設計和選型過程中可以避免實驗過程中的繁瑣程序,減少大筆的花費,還可以降低由于做實驗而帶來的風險,更加提高了研發(fā)的效率。
【關鍵詞】：安全閥 瞬態(tài)模擬 臨界流 動態(tài)特性 實驗裝置
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH134
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-30
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 安全閥簡介11-22
• 1.2.1 安全閥的名詞術語11-13
• 1.2.2 安全閥的分類13-19
• 1.2.3 安全閥的結構以及其工作原理19-21
• 1.2.4 安全閥的流量計算21-22
• 1.3 安全閥研究的國內外進展和本文創(chuàng)新點22-25
• 1.3.1 國外的研究動態(tài)22-24
• 1.3.2 國內研究動態(tài)24-25
• 1.3.3 本文創(chuàng)新點25
• 1.4 流體力學基礎25-29
• 1.4.1 流體流動分析概述25-26
• 1.4.2 流體力學的控制方程26-28
• 1.4.3 ANSYS CFX中的湍流模型28-29
• 1.5 研究內容及意義29
• 1.6 本章小結29-30
• 第2章 安全閥熱態(tài)動作性能實驗30-35
• 2.1 實驗原理30
• 2.2 安全閥的熱態(tài)實驗裝置以及實驗操作步驟30-33
• 2.2.1 實驗裝置介紹30-32
• 2.2.2 實驗步驟32-33
• 2.3 實驗結果及分析33-35
• 第3章 CFD模擬前處理35-48
• 3.1 計算模型以及網(wǎng)格的生成35-41
• 3.1.1 計算模型35-36
• 3.1.2 網(wǎng)格類型以及域交界面種類的介紹36-38
• 3.1.3 流體域的分割以及網(wǎng)格的劃分38-41
• 3.2 閥瓣移動動力學分析和CEL語言41-42
• 3.2.1 閥瓣移動動力學分析41-42
• 3.2.2 CEL表達式和命令42
• 3.3 邊界條件以及求解參數(shù)42-44
• 3.4 瞬態(tài)模擬以及結果的后處理44-46
• 3.5 網(wǎng)格無關性驗證46-47
• 3.6 本章小結47-48
• 第4章 新計算模型的論證48-54
• 4.1 新算法概述48
• 4.2 計算結果和實驗結果的比較與討論48-50
• 4.2.1 大容器尺寸的對計算結果的影響48-49
• 4.2.2 實驗結果與模擬結果對比49-50
• 4.3 計算結果的描述50-53
• 4.4 本章小結53-54
• 第5章 流體介質、過熱度等參數(shù)對PRV性能的影響54-73
• 5.1 流體介質對安全閥動作性能的影響54-58
• 5.1.1 引言54
• 5.1.2 瞬態(tài)模擬結果分析54-57
• 5.1.3 介質種類對于安全閥排量系數(shù)的影響57-58
• 5.2 蒸汽過熱度對安全閥動作性能的影響58-62
• 5.2.1 本節(jié)研究背景介紹58-59
• 5.2.2 不同過熱度蒸汽的瞬態(tài)模擬結果分析59-62
• 5.3 上調節(jié)圈位置對安全閥動作性能的影響62-69
• 5.3.1 研究安全閥調節(jié)圈位置的背景介紹62-64
• 5.3.2 不同下調節(jié)圈位置的瞬態(tài)模擬結果分析64-69
• 5.4 有限位時彈簧剛度對安全閥動作性能的影響69-72
• 5.4.1 本節(jié)研究背景介紹69
• 5.4.2 不同彈簧剛度算例的瞬態(tài)模擬結果分析69-72
• 5.5 本章小結72-73
• 第6章 結論與展望73-75
• 6.1 結論73-74
• 6.2 展望74-75
• 參考文獻75-80
• 致謝80-81
• 碩士期間研究成果81

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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6 郭崇志;朱壽林;;安全閥開啟流場機理的數(shù)值仿真與實驗研究[J];液壓與氣動;2012年02期

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8 郭崇志;幸莎;;安全閥穩(wěn)態(tài)泄放過程的瞬態(tài)模擬與試驗驗證[J];液壓與氣動;2013年04期

9 郭崇志;劉佳;;安全閥穩(wěn)態(tài)排量測試新技術研究[J];壓力容器;2014年02期

  本文關鍵詞：彈簧載荷式安全閥熱態(tài)動作性能實驗以及其瞬態(tài)CFD模擬方法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：388220