核電因高效、環(huán)保等優(yōu)勢越來越受多國青睞,但2011年日本福島的核泄漏事故又將核安全擺到重中之重的位置。對于在核電設(shè)備中發(fā)揮重要作用的核電閥門,確保其設(shè)計方案的合理性和安全可靠性至關(guān)重要。然而,核電產(chǎn)品的試驗費用高昂,且閥體內(nèi)流體的壓力場、速度場等很難完全通過試驗獲得,此時數(shù)值模擬手段則可發(fā)揮重要作用。本文采用有限元分析方法,對核電用液壓閥和主蒸汽隔離閥的流體動力學(xué)相關(guān)參數(shù)以及流固耦合問題進(jìn)行了計算和研究。 為了檢驗核電用液壓閥設(shè)計方案中液壓缸結(jié)構(gòu)是否能滿足控制閥瓣動作相應(yīng)的要求,借助FLUENT軟件對液壓閥流道內(nèi)流體動力學(xué)進(jìn)行了研究,得到流道內(nèi)壓力場與速度場分布。其中得到的入口與出口壓差值與企業(yè)提供的實際工況下壓差相吻合,驗證了模型的可信度。結(jié)果表明：當(dāng)液壓出口開啟時,液壓缸上端面壓力比下端大,推動閥瓣向下運(yùn)動；當(dāng)液壓出口關(guān)閉時,液壓缸上端面壓力比下端小,推動閥瓣向上運(yùn)動,符合設(shè)計要求。 為了檢驗核電用主蒸汽隔離閥阻斷過程中受高壓高速飽和蒸汽的沖擊影響,首先借助FLUENT軟件對主蒸汽隔離閥流道內(nèi)流體動力學(xué)進(jìn)行計算。結(jié)果表明：入口通道內(nèi)流體壓力不受開度變化影響,且無明顯壓差,數(shù)值較接近...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 國內(nèi)外核閥行業(yè)現(xiàn)狀
    1.2 國內(nèi)外閥體有限元分析研究現(xiàn)狀
        1.2.1 閥體內(nèi)流體動力學(xué)的研究
        1.2.2 閥體流固耦合的研究
    1.3 課題來源及主要內(nèi)容
2 液壓閥體內(nèi)流體動力學(xué)模擬分析
    2.1 計算流體動力學(xué)研究基礎(chǔ)
        2.1.1 CFD基本思想
        2.1.2 流體動力學(xué)控制方程
        2.1.3 控制方程的數(shù)值離散
        2.1.4 FLUENT軟件簡介
    2.2 實體模型和材料參數(shù)
    2.3 網(wǎng)格構(gòu)造
    2.4 邊界條件的設(shè)置
    2.5 結(jié)果與討論
        2.5.1 液壓出口關(guān)閉時流體計算結(jié)果與討論
        2.5.2 液壓出口開啟時流體計算結(jié)果與討論
3 主蒸汽隔離閥體內(nèi)流體動力學(xué)模擬分析
    3.1 實體模型和材料參數(shù)
    3.2 網(wǎng)格構(gòu)造
    3.3 邊界條件的設(shè)置
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 閘板五個開度下Ⅰ截面壓力分布結(jié)果與討論
        3.4.2 閘板五個開度下Ⅱ截面壓力分布結(jié)果與討論
4 主蒸汽隔離閥流固耦合有限元分析
    4.1 流固耦合研究基礎(chǔ)
        4.1.1 流固耦合基本思想
        4.1.2 流固耦合控制方程
        4.1.3 流固耦合的ALE算法
        4.1.4 ANSYS Workbench軟件簡介
    4.2 實體模型和材料參數(shù)
    4.3 網(wǎng)格構(gòu)造
    4.4 邊界條件的設(shè)置
    4.5 結(jié)果與分析
        4.5.1 閥門變形結(jié)果與分析
        4.5.2 閥門應(yīng)力結(jié)果與分析
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3825493