不同工况下油煤浆调节阀的流动特性分析

为了使油煤浆调节阀在管线运输中长久使用,采用Solid Works对调节阀建立三维实体模型,并抽取阀门内部流道。运用CFD软件对调节阀流道进行数值模拟分析,得到阀门内部流场的三维可视化结果,分析调节阀在不同压差和开度下的流动特性,结果表明油煤浆调节阀不适合在中间开度工作。     

煤液化调节阀湍流特性及稳定性研究

针对湍流流动对煤液化调节阀内部流场稳定性影响,基于粒子图像测速技术(Particle Image Velocimetry, PIV)和能量梯度理论对煤液化调节阀的脉动流场信息进行测量和表征。采用数值模拟和实验相结合的方法,探究了1.2,1.4,1.6,1.8 MPa 4种进口压力条件下(出口压力固定为1 MPa、开度固定为60%)脉动速度均方根、湍流动能等湍流特性参数的变化规律,并结合能量梯度理论对调节阀内流动稳定性展开分析。结果表明,脉动速度均方根的分布与湍流动能的分布具有相似性,高速主流区域位于阀芯头部低速流体的交界处,脉动速度均方根及湍动能值随流速增大而升高,并在轴向位置x为29.73 mm处达到峰值;高速主流与周围低速流体自身剪切产生的速度梯度是造成流场失稳的主要因素;整个流场最不稳定的位置分布在节流口下方阀芯和阀座壁面位置以及高速主流核心区外的剪切层内,进一步揭示了煤液化调节阀失稳机理。     

离心压缩机防喘振调节阀CFD工况模拟分析

介绍了使用CFD软件模拟合成气离心压缩机防喘振调节阀实际工况下的内部流场情况,利用三维建模软件、CFD流场模拟分析软件进行了防喘振调节阀产品设计验证,为防喘振调节阀国产化提供了直观、可靠的分析数据。     

基于CFD的迷宫式调节阀内流场分析

建立了迷宫式调节阀内流场的二分之一几何模型,应用计算流体力学(CFD)的方法对迷宫式调节阀的内流场进行数值模拟,计算得到了在不同开度时迷宫式调节阀整体的流量系数和阀芯各个盘片的流量系数,分析了迷宫式调节阀内局部流场的流动特性,为迷宫式调节阀的相关研发工作提供参考。     

高流速高含固条件下高压差调节阀冲刷腐蚀规律

为研究煤液化单元中典型装置——高压差调节阀的冲刷腐蚀现象,采用CFD模拟技术,基于离散相模型(DPM)、RNG k-ε湍流模型和磨损模型,对调节阀展开流场特性和磨蚀计算。讨论了阀门开度、结构、介质特性、工况条件对调节阀磨损的影响,结果表明磨损主要发生于阀芯与阀座之间的区域,该处的固相浓度高,流速大是造成磨损主要原因。计算结果与生产现场现象一致,说明模拟分析具有可行性与准确性。     

抑制调节阀流场空化的响应面结构优化

调节阀流场空化现象会产生空化振动和噪声等不良影响。优化阀内件的结构,抑制流场空化是设计高端调节阀的重要环节。为了实现调节阀内流场的逐级降压,减小空化现象的产生,设计了一种多级降压调节阀的外层套筒和笼式阀座。采用Fluent软件对阀内流场的流动特性进行数值模拟,得到流场压力、流量和气体体积分数的分布规律。采用循环式并联流量测试装置,对阀进行流量实验,验证了数值模拟的可靠性。通过Box-Behnken响应面优化方法探讨外层套筒和笼式阀座节流孔孔径、孔数及其交互作用对流场空化的影响,得出最优设计方案。结果表明,在不影响调节阀流量特性的条件下,70%开度时,优化阀内件参数后,最大气体体积分数从0.88下降到0.19,有效地抑制调节阀内流场空化现象。     

基于Fluent的调节阀内部流场数值模拟

建立了调节阀内部流场三维模型,采用通用CFD软件Fluent对其内部复杂流场进行了三维粘性数值模拟,通过对调节阀流量系数模拟值与理论值的比较,表明应用Fluent对调节阀进行模拟计算是可靠的,为调节阀结构改进提供了理论依据.     

水煤浆输送用偏心旋转阀结构改进

针对水煤浆输送管线上调节流量用的偏心旋转阀内漏问题,利用计算流体动力学数值模拟方法进行了分析,得到内部流场的可视化图形。通过流场的速度模拟分析,找出易发生破坏位置,得出产生内漏的原因,采用阀芯镶嵌陶瓷的改进结构设计,提高了阀门耐磨损、抗冲刷和耐腐蚀的能力,有效延长了阀门的使用寿命。     

一种电站用超(超)临界锅炉调节阀临界流流场特性分析

针对超(超)临界电站锅炉调节阀在国产化进程中汽蚀失效问题,结合某电站调节阀出现的阀门管配系统底板汽蚀击穿现象,基于两相空化流动控制方程和Fluent流场数值模拟手段,展开对该调节阀及其管配系统流场特性分析并进行了结构优化。模拟结果表明,原锥压式调节阀在开度较小的情况下介质发生了严重的汽化现象,气化率达90%以上,介质速度高,以至于底板被冲击至击穿。根据电站锅炉用给水泵流量结构特性,提出一种笼罩式调节阀,优化结构在喉口区域含汽量减少了32.75%,盲板附近的速度降低79.03%,管配系统安全。模拟结果较好的展现了阀门流场的分布规律,为该类调节阀结构设计与优化提供了理论指导,对该类阀门国产化起到积极的意义。     

汽机低压旁路调节阀国产化改造

介绍了汽机旁路系统的组成及其在发电机组中起到的重要作用,阐述了汽机低压旁路调节阀是汽机旁路系统的重要组成部分和低压旁路调节阀的重要作用。通过对低压旁路调节阀内漏普遍案例进行剖析,列举了多个因低旁阀内漏导致的机组运行弊端和缺陷。着重对低压旁路调节阀内漏造成的经济性损失进行详细评估。根据现场设备实际使用情况,从多方面对低旁阀内漏原因进行分析。针对低旁阀阀芯平衡结构、密封面结构、密封面防护结构、阀杆阀芯连接结构等进行改造优化。通过关键工艺提高密封面平面度、粗糙度、防冲刷能力,使其达到良好且稳定的汽密封效果。     

迷宫式调节阀流量特性的数值模拟

为了研究迷宫式调节阀的流量特性,利用CFD方法对其内部流场进行了模拟,得到流场中压力和速度分布,计算流量系数并得到流量特性。模拟试验结果表明迷宫流道结构能达到均匀降压,调节阀流量特性为线性,符合预期目标。     

煤气化核心调节阀的数值模拟与结构优化

该文以航天煤化工系统中的某型号笼式调节阀为研究对象,应用CFD数值模拟方法研究了调节阀的内流场特性。通过模拟给定压差下阀门不同开度的流量特性,得到调节阀的流量特性曲线,并与试验测定的数据进行比较分析,模拟值与试验值吻合较好。根据流场特性对流道做了优化并对新结构做了数值模拟,结果表明,优化后的流道流阻减小、涡流强度减弱、进而减少了能量损失。     

调节阀噪声分析与气穴研究

以套筒式调节阀为研究对象,通过流体动力学知识和噪声理论对其内部流场进行分析,得到套筒式调节阀产生振动的原因,并找出了调节阀内流道中产生气穴现象的位置。通过CFD数值模拟,计算出在某一开度下调节阀的速度矢量图,并与理论分析的气穴现象进行对比分析。该理论分析和CFD技术的采用,使得低噪声、高性能的套筒式调节阀的设计周期更短,成本更低,效果更好。     

三角口旋塞调节阀流量特性曲线数值模拟

采用Fluent软件,模拟了三角口旋塞调节阀不同开度时的稳态流场,得到了不同开度的阀门流量和相应的KV值及流量特性曲线,分析了调节阀内流场的参数分布与阀门特性相对应的关系。     

超超临界储水罐调节阀及管配系统汽蚀特性分析

针对合川电站超超临界锅炉储水罐调节阀出现的严重汽蚀现象,基于两相空化流动方程和FLUENT流场数值模拟方法,对该调节阀及其管配系统的流场特性进行分析。将模拟结果与实际失效结果相比较并提出优化方案。结果表明:基于FLUENT的空化模型模拟结果与实际工程失效情况比较吻合,加长出口管道至4m后,在三通底板处速度降低71.4%,含汽量降低84.9%。该分析方法对储水罐调节阀设计有较好的指导作用,对促进其国产化进程也有积极意义。     

特殊工况调节阀内件结构的设计与分析

针对某化工工艺的特殊流量要求,设计了一种新型调节阀结构,并对其不同开度下的内部流场特性进行了有限元模拟分析。介绍了新型调节阀结构的设计特点,分析了其3种常用开度下内部介质的压力云图、速度云图和迹线分布图,得出了其流量特性。分析结果表明,新型调节阀达到了预期的设计目标,满足了小开度与大开度的流量相差较大的特殊工况需求。     

基于CFX的迷宫阀内流场数值模拟与试验分析

对某一特定型号的迷宫式调节阀,用solid works建立其内部流场模型。通过前处理软件Gambit划分并生成计算网格,应用CFX(流体力学数值计算模块之一)方法对调节阀内部流体流动特性进行仿真,得到该阀内流场流动特性的三维可视化结果。根据仿真结果绘出调节阀的流量特性曲线,与试验测定的数据进行比较分析。结果表明模拟值与试验值较好的吻合,为后续研究新的阀门、阀门故障诊断以及阀门流场优化等研究提供很重要的依据和参考。     

超临界调节阀接管空蚀磨损预测研究

超临界调节阀阀门后续接管系统出现冲蚀性破坏,本文应用CFD方法对接管部分流场进行了空化数值模拟,分析了产生冲蚀性破坏的原因,并且提出了一种预测冲蚀率的方法。     

流量标准装置中调节阀流场扰动信号的功率谱表征研究

针对调节阀在流量计量及检定中产生的流场扰动问题,采用皮托管对管道中流体扰动的分布情况进行了研究.通过分析皮托管动压信号的方式,提出了一种基于功率谱密度(PSD)分布的调节阀扰动信号分析新方法.首先利用皮托管对相同流量不同开度及相同开度不同流量下的总压及静压信号进行测量,然后经过计算得到动压信号并进行归一化处理;其次,对归一化处理后的动压信号进行功率谱分析,取得了较好的频域分布结果;同时定义了信号的平均能量,并将其应用到了调节阀扰动信号的分析中.上述研究为深入了解调节阀对管道内流体的扰动现象、进一步揭示调节阀流场扰动对流量计量及检测带来的问题提供了有力的参考.     

小型高效蒸汽轮机主汽阀的优化设计

数值模拟了某小型高效汽轮机主调阀内的全三维复杂蒸汽流场,给出了阀门的整体流量特性曲线,分析了阀门内部流场细节,指出调节阀的喉道附近流场分布不均匀是造成阀门损失的主要原因。接着对阀碟型线进行优化,优化后的阀门通流量减小,流场内部涡流区大大减小,速度分布不均匀性得到改善,湍动能范围和幅值大幅度下降,这一切表明阀门的效率和稳定性得到很大的提高。最后,实验验证了阀门的通流特性和安全性,为阀门的结构优化设计提供了重要依据。