压力容器-管路-安全阀系统变保真度仿真模型研究

针对能源工业领域中常见的压力容器-管路-安全阀系统(以下简称:压力系统)开展了系统级变保真度模型的研究。从提高模型的仿真效率同时保证计算精度的角度出发,分别基于等效压力点方法、特征线理论和CFD技术对压力系统中的压力容器、连接管路和安全阀进行了元件级模型的构建和系统级模型的耦合。为了验证提出的建模方法的准确性,结合已有的实验结果进行了模型的精度验证,结果表明,构建的系统级变保真度模型具有较好的压力系统动态特性仿真能力,能够对压力容器和管路内的压力波动以及弹簧式安全阀的动态响应进行准确的计算。     

一种新型航空发动机气动打磨仪数值模拟与试验研究

设计一种气动打磨装置,用于修磨发动机叶片的微小缺口及损伤。为进一步研究打磨头在气压作用下的转速特性,明确不同气压下打磨头转速随时间变化的基本规律,应用流体力学理论及动网格技术对打磨头被动旋转进行数值模拟;基于数值模拟结果,采用Sigmiod变形函数,应用数值积分和插值法,得出打磨头转速关于气压和时间的数学模型。结果显示:该仿真能够有效模拟流场的实际状态,得到的转速数据与试验结果吻合,所建数学模型计算出的打磨头转速与实验值误差在10%以内,验证了该数值模拟方法的有效性和可行性。     

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。     

30MN三梁四柱式双动拉伸液压机机身的有限元分析及轻量化设计

以某公司初步设计的一款30 MN三梁四柱式双动拉伸液压机为研究对象，此液压机为一款新型液压机。采用有限元方法对液压机整体机架进行结构分析与模态分析，获得上梁、滑块、底座及立柱4个主要部件的变形和应力情况，对液压机进行初步校核，并获得其前6阶固有频率。结果表明：上梁的最大静挠度不符合工程要求，通过对上梁结构优化，使其接近工程要求；滑块与底座的最大静挠度符合工程要求，所以在保证滑块与底座符合工程要求的基础上，进一步对滑块和底座进行轻量化设计，达到减重的目的，为最终30 MN三梁四柱式双动拉伸液压机的设计和制造提供了一定的理论参考。     

流-固-热多物理场耦合作用下安全阀密封性分析

针对弹簧式安全阀快速回座使得阀盘与喷嘴之间发生冲击进而导致密封结构破坏的问题，提出了考虑流-固-热多场耦合的阀门冲击过程分析方法。建立了用于安全阀瞬态过程仿真的CFD模型，同时针对弹簧式安全阀的固体结构建立了有限元模型，并开展了热力学、静力学与动力学仿真和试验对比。结果表明，仿真和试验所测得的阀瓣位移的变化趋势一致，两者偏差为9.86%，最后时刻的阀瓣速度偏差为3.70%，冲击力两者的偏差为6.94%；随着介质压力增大到18.50 MPa，阀盘最大应力和最大接触压力都呈现了先减少、再增大的趋势，同时，密封面实际接触位置由外圈过渡到内圈。研究结果可为安全阀前期设计提供依据。