核電調節(jié)閥是核電站中使用數(shù)量較多的介質輸送與控制設備。在高壓差環(huán)境下,調節(jié)閥很容易產生空化,而空化現(xiàn)象往往會導致閥門流量特性發(fā)生變化,嚴重時甚至破壞閥門與管道結構,從而對系統(tǒng)安全運行產生重大影響。因此,閥門空化現(xiàn)象的有效評估與檢測對于核電系統(tǒng)的安全運行具有重要的意義。為了實現(xiàn)閥門空化現(xiàn)象的有效評估與檢測,本文以閥板作為研究對象,采用理論、仿真和實驗相結合的方式,研究閥板空化特性與空化程度的判斷方法,為后續(xù)閥門空化現(xiàn)象的診斷技術研究提供理論與實驗支撐。首先,基于兩相流和空化模型,建立了閥板流動過程仿真模型,研究了閥板結構參數(shù)、工況參數(shù)對于流量和空化的影響規(guī)律。然后,基于自行設計的實驗臺架,設計了 D8和D16單孔閥板,研究了前后壓力、壓差、溫度對于流動過程的影響,并利用設計的透明石英玻璃管段觀察到了空化現(xiàn)象。最后,通過實驗與仿真數(shù)據(jù)的對比分析驗證了仿真技術的有效性,進而結合仿真數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù),計算了閥板壓力恢復系數(shù),給出了閥板流量特性,研究了閥板空化程度表征系數(shù),以表達閥板空化的劇烈程度,從而為后續(xù)閥門空化現(xiàn)象有效評估與檢測技術的研究提供理論支撐。通過閥板空化特性的理論、仿真與實驗研究,... 

【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１技術路線流程圖??１．３．２研究目標??為了實現(xiàn)閥門空化現(xiàn)象有效檢測與評估，本文以結構相對較為簡單的閥板作為研究??對象，通過結合現(xiàn)有的理論知識，利用仿真技術及實驗研究手段，在不同工況下，對閥??

Ｎｕｒｉｃｋ做了關于節(jié)流孔空化的實驗研宄，得到了節(jié)流孔在不同壓差下的流量系數(shù)與??空化數(shù)的關系曲線數(shù)據(jù)圖。??實驗模型幾何圖形如圖３．１所示。??在前處理軟件Ｐｏｉｎｔｗｉｓｅ中對模型進行網格劃分，網格圖如圖３．２所示：??＂?１）４＝４０，０?Ｉ?°．｜?■???１１??ｒｉ????圖３．１幾何模型圖?３．２網格模型圖??將網格文件導入Ｆｌｕｅｎｔ設置，檢查網格，邊界條件規(guī)定進口總壓力與出口壓力，湍??流模型采用Ｒｅａｌｉｚａｂｌｅ?ｋ－ｆ模型，離散方程的求解方法采用ｃｏｕｐｌｅｄ算法。對其進行不??同入口壓力下的數(shù)值模擬計算。計算收斂后，可在Ｆｌｕｅｎｔ的Ｒｅｐｏｒｔ選項里計算出進出口??流量。??保持出口不變，出口壓力巧＝９５００ｐａ，改變入口壓力ｐ。，仿真不同進口壓力工況下??１３??

?２．０??空化數(shù)??圖３．３仿真與實驗數(shù)據(jù)對比曲線??從圖３．３可以看出，仿真所得流量特性曲線和實驗所得流量特性曲線有較好的吻合，??從而證明穩(wěn)態(tài)情況下ＣＦＤ二維數(shù)值模擬技術的有效性。??３．２．２基于調節(jié)閥流量特性數(shù)據(jù)仿真技術有效性驗證??為了驗證本文三維數(shù)值模擬仿真的有效性，對調節(jié)閥的流量特性進行數(shù)值模擬。首??先采用計算流體力學軟件分析了不同開度下的閥內流動規(guī)律，得到流場中壓力和速度分??布，通過計算繪制流量特性曲線。最后，采用實驗的方法分析閥門流量特性，通過計算??繪制閥門流量特性曲線。結果分析表明，模擬值與試驗值有較好的吻合，并且流量系數(shù)??曲線光滑連續(xù)，滿足設計要求，驗證了三維數(shù)值模擬的可靠性。??（１）仿真模擬過程??利用實體建模軟件ＮＸ建立ＤＮ１００套筒式調節(jié)閥的流道模型。通過移動閥芯，可??得到調節(jié)閥在不同開度工況下的幾何模型。５０％開度下調節(jié)閥的流道幾何模型如圖３．４??所示。??建立１０％、３０％．．．１００％行程時的流道模型。在Ｐｏｉｎｔｗｉｓｅ中對模型進行網格劃分

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]液壓節(jié)流閥中的空化流動與噪聲[D]. 陸亮.浙江大學 2012

碩士論文
[1]高壓差迷宮式多級降壓調節(jié)閥內部流動特性分析研究[D]. 徐曉剛.蘭州理工大學 2013
[2]高壓差調節(jié)閥內部流體流動規(guī)律與汽蝕仿真研究[D]. 侯璐瑤.北京化工大學 2011



本文編號：2953335