本文關(guān)鍵詞：軸流式止回閥關(guān)閉時(shí)瞬態(tài)動(dòng)力分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：止回閥主要起到防止管道內(nèi)的介質(zhì)倒流,阻止介質(zhì)流動(dòng),避免發(fā)生事故的作用。其性能優(yōu)劣、使用壽命、可靠性等直接影響泵機(jī)組及管道的安全。軸流式止回閥的啟閉是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,閥門(mén)啟閉過(guò)程中閥瓣表面的壓力分布、速度等會(huì)直接影響閥門(mén)的使用性能,需對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。若使用傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法往往會(huì)消耗大量的人力和物力,增加了生產(chǎn)成本。因此需要我們尋求新的分析手段。目前數(shù)值仿真已經(jīng)很好的用在了液壓類(lèi)產(chǎn)品分析中,所以可以在試驗(yàn)前使用數(shù)值模擬進(jìn)行分析以降低生產(chǎn)成本。目前針對(duì)軸流式止回閥的研究多為原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、全開(kāi)穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)研究及止回閥在不同工況的選用等。對(duì)關(guān)閉過(guò)程中閥瓣受力情況、運(yùn)動(dòng)規(guī)律及閥瓣對(duì)閥座沖擊的相關(guān)研究較少,本課題以圓盤(pán)式止回閥為例對(duì)止回閥的關(guān)閉過(guò)程進(jìn)行了瞬態(tài)動(dòng)力分析。利用數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)軸流式止回閥進(jìn)行了以下分析:(1)分析止回閥在十個(gè)不同開(kāi)度下閥門(mén)內(nèi)部壓力、速度的分布及其內(nèi)部的流動(dòng)狀態(tài)。計(jì)算了在不同開(kāi)度下閥門(mén)的流阻流量系數(shù),研究了其與開(kāi)度的關(guān)系,得出隨著閥門(mén)開(kāi)度的增大,流阻系數(shù)逐漸減小,并在全開(kāi)時(shí)最小為1.607;流量系數(shù)隨著開(kāi)度的增大而增大,全開(kāi)時(shí)最大為2059.497,流量系數(shù)與開(kāi)度近似呈線性關(guān)系。(2)研究了閥門(mén)在全開(kāi)時(shí)不同流速下的流阻系數(shù)和閥門(mén)進(jìn)出口壓差,并對(duì)軸流式止回閥進(jìn)行了流量流阻試驗(yàn),將試驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,最終得出流阻系數(shù)誤差為3.94%,進(jìn)出口壓差平均誤差為3.97%。驗(yàn)證了數(shù)值模擬在閥門(mén)分析中的合理性與可靠性。(3)利用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)和用戶(hù)自定義函數(shù),根據(jù)閥瓣運(yùn)動(dòng)方程編寫(xiě)程序給出閥瓣運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度和介質(zhì)壓力之間的關(guān)系。將其嵌入到FLUENT中對(duì)軸流式止回閥關(guān)閉過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析,得出了不同時(shí)刻下止回閥內(nèi)部壓力與速度的分布,閥瓣加速度與速度曲線以及閥瓣對(duì)閥座的作用力。(4)利用動(dòng)態(tài)模擬的結(jié)果使用瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)的分析方法分析閥瓣對(duì)閥座的沖擊,采用瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)法對(duì)閥瓣與閥座的沖擊響應(yīng)進(jìn)行分析,其沖擊應(yīng)力小于材料的許用應(yīng)力,不會(huì)發(fā)生失效。
【關(guān)鍵詞】：軸流式止回閥 數(shù)值模擬 流阻試驗(yàn) 動(dòng)網(wǎng)格 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH134
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究目的和意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 存在的問(wèn)題13
• 1.4 研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.5 本章小結(jié)14-15
• 第2章 止回閥分類(lèi)及數(shù)值模擬技術(shù)基礎(chǔ)15-25
• 2.1 止回閥的簡(jiǎn)單分類(lèi)15-17
• 2.1.1 旋啟式止回閥15-16
• 2.1.2 升降式止回閥16
• 2.1.3 蝶式止回閥16-17
• 2.1.4 空排式止回閥17
• 2.2 軸流式止回閥17-19
• 2.3 數(shù)值模擬技術(shù)基礎(chǔ)19-23
• 2.3.1 基本控制方程20-22
• 2.3.2 湍流模型22-23
• 2.4 模擬軟件簡(jiǎn)介23-24
• 2.4.1 GAMBIT23
• 2.4.2 FLUENT軟件23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 軸流式止回閥穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬與試驗(yàn)25-37
• 3.1 軸流式止回閥的啟閉原理25-26
• 3.2 軸流式止回閥數(shù)值模擬26-32
• 3.2.1 FLUENT模擬設(shè)置27
• 3.2.2 數(shù)值模擬分結(jié)果27-32
• 3.3 軸流式止回閥流量流阻試驗(yàn)32-36
• 3.3.1 試驗(yàn)系統(tǒng)32-34
• 3.3.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理34
• 3.3.3 試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果分析34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第4章 軸流式止回閥動(dòng)態(tài)模擬37-53
• 4.1 動(dòng)網(wǎng)格37-40
• 4.2 用戶(hù)自定義函數(shù)40-45
• 4.2.1 UDF概述40
• 4.2.2 UDF中動(dòng)網(wǎng)格模型的宏40-41
• 4.2.3 軸流式止回閥UDF程序41-45
• 4.3 軸流式止回閥關(guān)閉過(guò)程動(dòng)態(tài)模擬45-50
• 4.3.1 動(dòng)網(wǎng)格參數(shù)的詳細(xì)設(shè)置45-46
• 4.3.2 軸流式止回閥動(dòng)態(tài)模擬結(jié)果46-50
• 4.4 止回閥閥瓣沖擊應(yīng)力分析50-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 總結(jié)與展望53-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 致謝58-59
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄59

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 向北平;殷國(guó)富;曾祥煒;李賀軍;;新型梭式結(jié)構(gòu)止回閥的數(shù)字仿真與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J];四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版);2014年02期

2 張生昌;楊琳;張玉林;鄧?guó)櫽?馬藝;王pざ，

本文編號(hào)：433061