發(fā)布時(shí)間：2017-09-25 21:32

  本文關(guān)鍵詞：安全閥升力與反沖效應(yīng)機(jī)理的模擬與試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 安全閥 升力 反沖力 內(nèi)部流場(chǎng) 試驗(yàn)檢測(cè)

【摘要】：全啟式彈簧安全閥是一種自動(dòng)閥門,它不借助任何外力而利用介質(zhì)本身在泄放過程產(chǎn)生的升力來排出額定數(shù)量的流體,以防止瞬時(shí)操作壓力超過設(shè)定數(shù)值。升力定義為安全閥開啟過程中開啟部件產(chǎn)生的開啟力,分別由閥芯升力和反沖盤升力構(gòu)成,其中閥芯升力是閥芯承壓面受到的的流體力,而反沖盤升力則是由于反沖盤面受到的流體作用力,簡(jiǎn)稱為反沖力,閥芯升力和反沖盤升力都是升力的關(guān)鍵組成部分,是安全閥實(shí)現(xiàn)所保護(hù)的生產(chǎn)裝置本質(zhì)安全的關(guān)鍵保障,研究升力效應(yīng)和反沖效應(yīng)及其在開啟過程中的產(chǎn)生和變化,實(shí)質(zhì)就是對(duì)裝置本質(zhì)安全技術(shù)進(jìn)行的研究。本文通過數(shù)值模擬對(duì)安全閥開啟過程進(jìn)行研究,并通過試驗(yàn)檢測(cè)對(duì)開啟過程動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行評(píng)估,主要研究?jī)?nèi)容有:1)對(duì)安全閥的數(shù)值模擬計(jì)算做進(jìn)一步完善,包括壁面邊界條件的設(shè)置、限位函數(shù)、模型尺寸的完善、網(wǎng)格劃分等,并通過試驗(yàn)證明了模擬結(jié)果的正確性,利用數(shù)值模擬技術(shù)及空氣動(dòng)力學(xué)知識(shí)更加深入地定量研究了安全閥內(nèi)部流動(dòng)機(jī)理的成因、變化;2)利用閥芯傳感器專利技術(shù)進(jìn)行在線試驗(yàn)檢測(cè),獲得上下閥瓣壓力、升力等數(shù)據(jù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)反沖力較為準(zhǔn)確的定量計(jì)算,達(dá)到試驗(yàn)評(píng)估反沖力大小的目的。并利用路徑分析法和區(qū)域分解法對(duì)安全閥超壓泄放過程穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行了研究,研究了速度、壓力參數(shù)在開啟件內(nèi)外流場(chǎng)選定路徑上的分布,以及開啟部件的力平衡情況;3)通過對(duì)比有無反沖盤的結(jié)果數(shù)據(jù),研究了反沖盤的存在對(duì)于安全閥性能的影響,對(duì)反沖盤的結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),以便獲得較好的開啟性能,并研究了反沖盤直徑變化對(duì)于升力、反沖力的影響;4)研究了密封面寬度對(duì)于安全閥性能的影響,尋找了尺寸變化與升力、反沖力之間的關(guān)系;5)通過安全閥的在線瞬態(tài)開啟試驗(yàn),獲得了位移、升力、上下閥芯壓力數(shù)據(jù),研究了傳感器的性質(zhì),以及穩(wěn)態(tài)開啟高度與升力之間的關(guān)系,提出了間接測(cè)量開高和升力的方法,從而實(shí)現(xiàn)了利用穩(wěn)態(tài)開高來評(píng)估升力大小。
【關(guān)鍵詞】：安全閥 升力 反沖力 內(nèi)部流場(chǎng) 試驗(yàn)檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH134
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第一章 緒論12-27
• 1.1 引言12-14
• 1.2 安全閥簡(jiǎn)介14-16
• 1.2.1 結(jié)構(gòu)介紹14
• 1.2.2 壓力參數(shù)介紹14-16
• 1.2.3 工作原理16
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-25
• 1.3.1 安全閥性能研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3.2 試驗(yàn)研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3.3 安全閥數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀20-24
• 1.3.4 現(xiàn)有研究存在的不足24-25
• 1.4 本文的工作25-26
• 1.4.1 研究的意義和思路25
• 1.4.2 研究方法及技術(shù)路線25-26
• 本章小結(jié)26-27
• 第二章 安全閥瞬態(tài)開啟數(shù)值模擬技術(shù)27-39
• 2.1 ANSYS-CFX的簡(jiǎn)介與使用27
• 2.2 Pro/e建模27-28
• 2.3 ICEM CFD網(wǎng)格劃分28-31
• 2.3.1 定義模型各面名稱28-29
• 2.3.2 結(jié)構(gòu)網(wǎng)格3種畫法29-30
• 2.3.3 網(wǎng)格質(zhì)量檢查30-31
• 2.3.4 三種方法的比較與選用31
• 2.4 瞬態(tài)前處理設(shè)置31-38
• 2.4.1 各模型選擇32
• 2.4.2 邊界條件設(shè)置32-35
• 2.4.3 CEL語言編譯35-37
• 2.4.4 求解器設(shè)置37-38
• 2.5 求解38
• 本章小結(jié)38-39
• 第三章 安全閥反沖力檢測(cè)與開啟件受力分析39-54
• 3.1 反沖力試驗(yàn)測(cè)試新技術(shù)39-41
• 3.2 路徑分析法受力分析41-47
• 3.2.1 靜壓分析42-43
• 3.2.2 總壓分析43-44
• 3.2.3 動(dòng)壓分析44-45
• 3.2.4 速度分析45-47
• 3.3 開啟件受力平衡分析47-53
• 3.3.1 開啟件Y方向受力分析47-51
• 3.3.2 開啟件X方向受力分析51-53
• 本章小結(jié)53-54
• 第四章 反沖盤對(duì)升力與反沖力的影響研究54-63
• 4.1 反沖盤輔助開啟性能研究54-55
• 4.2 反沖盤優(yōu)化設(shè)計(jì)55-58
• 4.2.1 流場(chǎng)參數(shù)云圖分析56-57
• 4.2.2 區(qū)域分解受力分析57-58
• 4.3 反沖盤直徑對(duì)其性能影響分析58-62
• 4.3.1 流場(chǎng)參數(shù)云圖分析58-60
• 4.3.2 區(qū)域分解受力分析60-62
• 本章小結(jié)62-63
• 第五章 密封面對(duì)升力與反沖力的影響研究63-73
• 5.1 反沖力分析63-64
• 5.2 升力分析64-65
• 5.3 密封面寬度對(duì)安全閥性能影響原因分析65-71
• 5.3.1 全壓云圖分析65-67
• 5.3.2 反沖盤前區(qū)全壓定量分析67-68
• 5.3.3 間隙區(qū)和反沖盤背壓區(qū)定量分析68-69
• 5.3.4 閥芯前區(qū)定量分析69-71
• 5.4 分析驗(yàn)證71-72
• 本章小結(jié)72-73
• 第六章 安全閥內(nèi)部流場(chǎng)形成規(guī)律分析73-89
• 6.1 噴管理論73-77
• 6.1.1 安全閥整體流道模型73-74
• 6.1.2 安全閥局部流道分析74-75
• 6.1.3 收縮型噴管75-76
• 6.1.4 縮放型噴管76-77
• 6.2 管道截面積變化對(duì)內(nèi)部流體的影響77-78
• 6.3 整體流道流場(chǎng)分析78-80
• 6.3.1 云圖分析78
• 6.3.2 流線圖分析78-80
• 6.4 局部流道流場(chǎng)分析80-88
• 6.4.1 入口段流場(chǎng)分析80-84
• 6.4.2 簾面流場(chǎng)分析84-88
• 本章小結(jié)88-89
• 第七章 安全閥全啟排放升力與反沖力試驗(yàn)研究89-101
• 7.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>89
• 7.2 試驗(yàn)設(shè)備介紹89-92
• 7.2.1 實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)易校驗(yàn)裝置90
• 7.2.2 閥芯及升力傳感器介紹90-91
• 7.2.3 壓力變送器介紹91
• 7.2.4 試驗(yàn)平臺(tái)布置91-92
• 7.3 試驗(yàn)內(nèi)容與步驟92-93
• 7.4 安全閥性能評(píng)估與在線檢測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析93-100
• 7.4.1 傳感器采集數(shù)據(jù)曲線分析93-96
• 7.4.2 試驗(yàn)開高評(píng)估升力與反沖力檢測(cè)96-99
• 7.4.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比與傳感器特性分析99-100
• 本章小結(jié)100-101
• 結(jié)論與展望101-104
• 結(jié)論101-102
• 展望102-104
• 參考文獻(xiàn)104-109
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果109-110
• 致謝110-111
• 附件111

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭崇志;丘垂育;;安全閥閥瓣膜傳感器標(biāo)定的理論與實(shí)驗(yàn)研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2009年05期

2 郭崇志;羅輝東;;安全閥閥瓣傳感器優(yōu)化設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2010年09期

3 賈立君,王敏,龐秀偉;安全閥起座過程中的動(dòng)態(tài)分析[J];閥門;2003年02期

4 劉殿坤;李曉峰;陳殿京;;安全閥開啟高度對(duì)其排放能力影響的數(shù)值模擬[J];閥門;2012年02期

5 李曉峰;郭清云;陳殿京;;先導(dǎo)式安全閥流道結(jié)構(gòu)對(duì)排放性能的影響[J];閥門;2012年04期

6 郭崇志;幸莎;;安全閥開啟過程的瞬態(tài)模擬與試驗(yàn)驗(yàn)證[J];高�；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào);2014年02期

7 董林峰,邢淵,李從心;安全閥在線調(diào)試中閥座有效面積的反算法[J];化工機(jī)械;2000年01期

8 桑富昆;;談兩段作用全啟式安全閥的傘形盤式反沖機(jī)構(gòu)[J];化工設(shè)備設(shè)計(jì);1986年04期

9 郭崇志;余愛枝;;閥芯膜傳感器的可行性分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2009年01期

10 張鴻泉;王予津;張繼革;;安全閥壓力整定中等效密封面積計(jì)算方法的研究[J];機(jī)械工程師;2011年02期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 羅輝東;安全閥反沖效應(yīng)的控制方法研究[D];華南理工大學(xué);2011年

2 張清懿;安全閥流量檢測(cè)新方法研究[D];華南理工大學(xué);2011年

3 丘垂育;柔性閥瓣性能的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];華南理工大學(xué);2010年

4 梁寒雨;安全閥開啟過程閥口流場(chǎng)的CFD數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究[D];華南理工大學(xué);2010年

5 戴芳芳;安全閥反沖效應(yīng)的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D];華南理工大學(xué);2012年

6 幸莎;安全閥開啟流場(chǎng)參數(shù)的模擬與試驗(yàn)研究[D];華南理工大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：919734