基于ANSYS的闸阀阻力系数研究

应用有限体积法,借助专用于分析二、三维流体流动场的先进工具——ANSYS软件的FLOT-RAN CFD工具,分析计算了闸阀的内部流场特性。依据流场的压力分布计算了不同开度、进口速度和内径下闸阀的阻力系数。指出阀门的阻力系数不仅与开度、进口速度有关,还与管径相关;不同管径的阀门,在同一开度、进口速度下的阻力系数不同。     

自力式差动快开阀开启特性的数值模拟

介绍了电磁先导、自力式差压控制的快开阀结构及开启原理,利用FLUENT6.3.26计算软件对快开阀内部流场进行数值模拟,通过建立模型、设定边界条件及参数,计算得到快开阀开启过程中流场压力及速度分布、变化曲线图,从微观角度对模拟结果进行了详细分析,揭示了内部流场特性与运动规律,为快开阀的设计及结构改进提供基本理论依据。     

LDPE装置管式反应器紧急泄压联锁系统可靠性分析

低密度高压聚乙烯(LDPE)装置反应系统的安全与紧急泄压系统的安全与可靠性密切相关。为评估紧急泄压安全联锁系统的安全要求及可靠性,采用精确的过程安全分析方法,对LDPE装置管式反应器紧急泄压联锁系统执行机构的冗余要求进行了分析。通过对泄压阀的开启及对泄压影响的研究,提出了LDPE反应器自分解泄压方程的修正模型,采用数值仿真方法研究了反应器内不同管段及全线自分解时紧急泄压阀开启数量、开启速度对反应泄压的关系。得出五取二以上的紧急泄压阀开启可以满足反应系统的紧急泄压要求。本研究结果确定了紧急泄压联锁系统执行机构的安全要求,为LDPE装置的联锁系统的安全完整性评估(SIL)提供了技术依据。文中还提出了反应过程的泄压系统设计要求,对提高装置的安全完整性具有借鉴意义。     

旋启式止回阀动水力矩探究

探究旋启式止回阀在开启与关闭的动态过程中出现颤振、水击和噪声等复杂的物理过程.为了进一步探究其内部流场,采用了计算流体力学方法建立结构三维仿真模型,分析旋启式止回阀阀板在15°、25°、35°、45°、55°下的速度、压力,分别计算该止回阀在5个开度下对应的流阻系数,对其在开启过程流场动态变化情况进行流体仿真计算,通过可视化研究获得阀动水力矩-开度的曲线.     

输气管路节流阀不同开度时的流场模拟

节流阀的设计、安装、操作等不当将造成不可估计的经济损失和安全事故,而究其根本原因则在于流场的改变,故基于流体动力学理论,运用FLUENT软件对天然气流经不同管径、不同开度节流阀时的流场进行模拟,分析了不同管径、不同开度节流阀内压力与速度的变化,形象直观地反映了管内流场分布,为设计和改善阀门结构提供一定的参考依据。     

干粉灭火系统计算研究

研究了干粉灭火系统管道的管径、管道压力损失和防护区泄压口面积等关键参数的计算方法,给出了干粉输送管道管径、管道压力损失和防护区泄压口面积的计算公式。     

常压甲醇储罐的压力保护系统设计

分析了常压储罐内压的影响因素,介绍了维持储罐内压稳定的常用保护装置——呼吸阀、氮气调节阀及紧急泄压阀的用途和控制范围,确定了完整的甲醇储罐压力保护体系。进行了呼吸阀、氮气调节阀及紧急泄压阀的气通量计算、选型以及压力值的设定。     

试论输油管道先导式轴流泄压阀渗漏的主要因素及解决方法

伴随着突然升高的输油管道压力,如果升高值超出了预先设定的泄压阀的压力值的话,压力就会经由泄压阀被泄至储油罐或者泄放管道里,有效的保护输油管道。尽管如此,泄压阀仍然比较频繁的发生渗漏事故,最终影响到功能的有效实现。基于此,本文主要对输油管道先导式轴流泄压阀渗漏的主要因素及解决方法。     

爆破针型泄压阀的技术特点、标准及应用

本文介绍了一种新型压力泄放装置—爆破针型泄压阀。爆破针型泄压阀巧妙地应用了压杆失稳的欧拉定律,触发爆破针失稳进而实现泄压。相比于传统的压力泄放装置,爆破针型泄压阀具有泄放精度高、不受介质温度和腐蚀性影响、无疲劳、无碎片、复位简单、维护成本低等优势,并开始在相关领域得到越来越多的应用。     

不同温度下高排逆止阀内部流场的对比分析

在高温状态和常温状态两种工况下,采用FLUENT软件中可实现的k-?湍流模型进行内部流场模拟,得出高排逆止阀在阀瓣不同开度下所受到的压力分布和阀门内部的速度矢量图以及漩涡强度图。从这些图中可以得出,阀门的压力损失随着阀门开度的增大而减小,常温状态下和高温状态下两者的压力场及速度矢量场分布没有明显差异,但是在漩涡强度上常温状态比高温状态要小。从图中也可看出阀门在开启时阀瓣受力较大,因此要注意在高排逆止阀摇杆结构设计时应防止力矩过大而造成损坏。     

V形调节球阀阀芯结构与等百分比流量特性分析

通过理论分析V形球阀的流量与阀座处流通面积的关系,导出了流通面积、阀芯V形切口和球冠半径的近似计算式。利用等百分比流量特性优化阀芯V形切口和球冠半径,使V形球阀的设计流量特性与等百分比流量特性趋于一致,减小了流量系数误差,并给出了一个优化设计实例。     

COSMOSFloWorks在波纹管截止阀流场分析中的应用

介绍了以COSMOSFloWorks软件进行流场分析的原理。通过对波纹管阀不同开度下的流场分析,寻求阀门薄弱环节,从而为波纹管阀结构优化设计提供依据。     

水平分支管路气力输送阻力特性的预测

在水平T型分支管道中,用压缩空气作为输送气体,对平均粒径为0.25 mm和0.5 mm的砂石进行气力输送试验。通过试验和GRNN神经网络对输送表观气速和两分支管路流量控制阀开度发生变化时,各分支管路中的阻力特性进行了研究。结果表明:随着表观气速的逐渐减小和两分支管路流量控制阀开度差值的增加,各分支管路中的阻力特性相应地发生了变化。通过试验值和GRNN网络模拟值的对比,发现试验值和模拟值间相互吻合得较好,说明采用GRNN网络来模拟两分支管路中各自的阻力特性适应性较好。     

直通单座调节阀额定流量系数的估算

提出一种用阀体流量系数和阀内件额定流量系数表达直通单座调节阀额定流量系数的方法。利用该方法对两种知名品牌的系列调节阀的额定流量系数进行估算,所得结果与制造商公布的额定流量系数相近。     

安全阀的开启压力和排放压力

介绍了安全阀的开启压力、排放压力与容器的工作压力、超压限度之间的关系;概括了超压限度的含义;指出采用最高允许工作压力作为超压起始压力的好处;提出气密性试验时,确定安全阀的开启压力应采取的方法。     

Evaluating resistance coefficients of straight‐through diaphragm control valves

Despite the extensive use of straight‐through diaphragm valves in many diverse industrial applications, very few studies of frictional pressure loss for straight‐through diaphragm valves have been reported in the open literature. The few that are available are for fully opened valves based on the tacit assumption that different sized diaphragm valves are geometrically similar. In this study, the pressure drops across five straight‐through diaphragm valves were measured in four aperture positions. Resistance coefficients were determined by experimentally establishing pressure gradients upstream and downstream of the valves. The experiments were carried out using Newtonian and non‐Newtonian fluids over a wide range of Reynolds numbers with the emphasis on obtaining laminar flow data. The Hooper 2‐k correlation was corroborated and found to be valid at Reynolds numbers <10 for straight‐through diaphragm valves. At higher Reynolds numbers the resistance coefficient is shown to be dependent on the size and the opening of the valve. Three different approaches (domain separation, simple summation, and selective combination) using a two‐constant model to predict the experimental resistance coefficients were explored. Comparison of the correlations with experimental data and existing models has shown that the simple summation two‐constant model approach has substantial merit. Considering the complexities of accounting for the valve size, the valve opening position, the type of fluid over a Reynolds number range of 0.1–100 000, this model gives pipeline design engineers a simple, semi‐empirical correlation for the estimation of resistance coefficients of straight‐through diaphragm control valves.     

安全阀超压泄放过程动力学参数分析与测试

对3D模型安全阀的超压泄放机理及气体动力学过程进行了模拟分析和试验验证。利用区域分组法和路径分析法, 对开启部件在超压泄放过程中的稳态流场参数进行了详细整理, 研究了速度、压力参数在内外流场选定路径上的分布以及开启部件的动态力平衡情况。对竖直(Y)方向各种力平衡问题的研究和比较, 证明了升力测试值为总力, 包括静态力和动态力两部分, 其中, 静态力占绝对优势;反冲(升)力中, 动态力起很大作用, 间隙力属于自平衡力系。动态力主要来源于密封面和反冲盘折边出口附近的高速气体流动。阀芯反冲(升)力也主要来源于静态力, 动态力影响较小。水平(X)方向力平衡参数研究结果表明, 对于反冲盘与阀芯分离结构, 阀芯处于严格的动态平衡中, 而反冲盘则可能存在水平方向的不平衡力, 可能导致阀芯开启和回座过程偏载。无论阀芯与反冲盘是整体还是分离式设计, 此偏载均可能导致开启回座偏差, 甚至引发颤振、频跳或密封面损坏。利用试验装置和新研制的传感器, 获取了试验开启过程中阀芯压力、升力、开启高度和反冲盘测点压力, 进一步计算了反冲盘和阀芯反冲(升)力的数值。试验和模拟结果对比表明, 数值模拟结果与传感器测试数据吻合, 为进一步研究内外流场及其动作机理奠定了基础。     

我公司5 000 t/d线预分解窑三次风的调整分析

我公司5000t/d生产线三次风管风阀开度为40%,窑内后过渡带结圈严重,窑内通风受到影响。在保证窑内通风的前提下,根据生产实际我们适当加大了三次风阀的开度,提高了分解炉内三次风量,使分解炉内煤粉充分进行辉焰燃烧,避免窑内煤粉圈的形成,提高了入窑分解率、喷煤管火焰形状及二次风温,提高熟料强度的同时增加产量。     

山谷型双流程凝汽器管侧流场的数值分析

为提高凝汽器换热效率,应用Fluent6.3数值模拟软件,管束区域采用多孔介质模型,对山谷型双流程凝汽器水室流场进行了数值分析。研究结果表明:该凝汽器入口水室结构存在一定的缺陷,导致冷却水在水室顶部和管板两处产生较大的局部阻力,从而产生了两处较大漩涡,影响设备的安全和稳定性;后水室流场较为均匀,漩涡较小,结构比较合理;出口水室前后侧速度较大,中间部位存在较大的低速区域,同时在右侧壁面出现了高速区域,从而会对右侧壁面造成较大的冲击力和摩擦力。