基于节流阀模型的变循环压缩系统模式转换过程数值模拟方法研究

为了研究变循环发动机压缩系统模式转换过程中气动特性变化规律,基于节流阀理论,建立了能够描述不同开度下模式选择阀门节流特性的低阶模型。并将该模型以特征边界的形式应用于某双涵道变循环风扇的外涵道出口,建立了用于模式转换过程流场数值仿真的全三维/低阶混合计算模型。通过与全三维阀门建模的计算结果对比,验证了节流阀计算模型的精度和有效性,进一步将此方法用于该变循环风扇单-双涵道模式转换过程风扇性能变化预测及分析,得到以下结论：表征节流强度的节流阀系数只与阀门流通面积比有关,与阀门角度无关,因此该节流阀模型对于不同运动角度范围的模式选择阀门具有普适性;节流阀模型方法能够准确地预测模式转换过程中风扇整机及各级气动特性的变化趋势,与阀门三维建模方法相比,对风扇整机及各级压比预测误差不超过1.93%,效率误差不超过1.05%;在阀门关闭的过程中,第二级风扇性能变化更剧烈,第一级风扇性能在阀门开度较大时气动性能基本不变,开度较小时才出现明显变化,存在滞后性。     

复合材料节流阀装置

美国密执安州罗伯特Bosch公司生产出用于汽油发动机的复合材料节流阀装置．此装置比传统的金属材料制造的节流阀重量轻25％．生产成本也低得多。节流阀装置由阀体和阀叶组成。制造节流阀装置的DV-E8复合材料是一种由稳定的玻璃纤维增强热塑性树脂材料．具有耐高温和耐磨性。这种具有柔性结构的节流阀装置可以更方便地用于各种发动机和车辆。其阀门更容易控制．可以精确控制阀门的打开角度．并具有更好的耐碰撞性。     

阀门内流场数值模拟分析研究

文章在讨论阀门流量系数计算原理的基础上,给出了阀门内流场数字模拟分析方法。利用COSMOS/FloWorks实现球阀的流量系数计算分析,计算分析验证了应用CFD技术所计算阀门流量系数的准确性,并揭示球阀内流场压力的分布情况规律,为现实的设计生产提出了一种较为简单易行的计算阀门流量系数的方法。     

基于流-固耦合的车辆减振器动态非线性仿真分析

基于流-固耦合有限元方法,利用ADINA软件建立了高精度的叠加节流阀片有限元网格模型和流场有限元网格模型,并在ADINA软件后处理模块中进行求解分析,得到了减振器阻尼力-速度分段特性、示功特性、阀系内部的压力场和速度场特性,分析了减振器阀系动态非线性特性。结果表明:在高速减振器油的冲击下,阀系内部区域的压力场变化明显;达到开阀压力时,油液流动速度呈现跳跃变化,使得阻尼通道压力迅速变化。这说明叠加节流阀片有限元网格模型和流场有限元网格模型的精度对仿真结果影响最大。在流-固耦合计算中考虑了流体湍流流动、阀片接触和大位移变形,尽量使仿真模型与物理模型保持一致,试验结果与仿真结果吻合较好。     

9E燃机旋转隔板影响EH油系统压力降低原因解析

大唐苏州热电有限责任公司两台PG9171E型燃气-蒸汽联合循环机组60MW汽机EH油系统油压在挂闸前和运行中出现系统油压连续降低;通过对EH油泵、溢流阀和各阀门的检查,最后确定为旋转隔板(IV)伺服阀在开油路导通时卸荷阀泄走高压油回流油箱。通过对伺服阀控制信号的负迁移及卸荷阀进油节流阀维修,成功解决了EH油系统油压下降问题。     

复杂服役环境下高压阀门疲劳可靠性数值分析

高压阀门因长期处于高温、高压工况下,同时还需承受温度场、流场和压力场等多个物理场的耦合作用,故在使用较短的时间后就可能因产生裂纹、泄漏、疲劳破坏等而失效。为了提高高压阀的抗疲劳可靠性,基于疲劳累积损伤理论,运用名义应力法得到耦合作用下阀门的疲劳寿命,并借助于ANSYS仿真软件对其进行模拟,得到了阀门在高温高压环境下稳定工作的温度场和应力场的分布规律。仿真结果表明:阀门工作过程中,受到损伤最大的区域为其入口和出口靠近锥阀槽内的转角处,可采取对该部位进行热喷涂以减少结构突变、增大过渡圆角以使结构强度分布均匀、选择更合适的材料等措施进行改善,从而提高阀门的可靠性。     

基于工质性质的理想制冷循环及其性能极值的探讨

建立了基于工质的理想制冷循环概念,提出了性能系数的计算方法,其特征是:换热过程等温,节流过程等熵,压缩过程由无穷多个等熵压缩过程组成,无限接近饱和压缩,并回收节流过程功和压缩过程工质过热产生的有用功.基于几种常用的氟利昂工质和自然工质,分析循环过程功的比例分配及冷量损失状况,对性能系数进行比较研究.     

液压可变气门机构压力波动及动作循环变动

基于连续可变凸轮驱动液压可变气门机构,研究了倒拖转速、节流阀开度等参数对压力波动及气门动作循环变动的影响,并给出了降低气门动作循环变动措施。研究发现:气门腔压力为低频基振,倒拖转速增大,低频基振之上叠加了高频谐振,导致液压波动。节流阀开度增大,气门腔压力和压力波动幅值均减小,且波峰波谷出现时刻滞后。倒拖转速升高,波峰值增大,波谷值降低,压力波动幅值增大,且波峰波谷数量减少。节流阀全关时,最大升程循环变动(COV_(ML))小于1%;保持倒拖转速不变,随着节流阀开度的增大,COV_(ML)增大;随着倒拖转速的增大,COV_(ML)减小。保持节流阀开度不变,COV_(ML)随液压油温度的升高而增大;节流阀开启后,不同供油压力下COV_(ML)相差不大。缩短回油管路后,节流阀开启时的最大升程循环变动相较于全关时略有增大,不同节流阀开度相差较小且均小于1.5%。     

锥型节流阀流量特性

针对不同结构参数的锥型节流阀阀口,分别分析了三角形(45°,53°,60°)、U形、矩形节流槽的特征,推导了各自的过流面积计算公式,并依据节流阀流量压差特性试验,利用Matlab程序进行处理,获得了不同阀芯锥型节流阀的流量系数。研究表明:锥型节流阀的流量系数不仅与系统压力、阀口开度有关,还与节流槽的结构有直接的关系。锥型节流阀的流量系数随着压力的升高而增大;随着阀口开度的增大而减小。53°和60°三角形节流槽阀芯的流量系数稳定性要好于其他3种结构,45°三角形节流槽阀芯的流量系数最不稳定。     

膜片式油压调节器动态模拟实验台设计

介绍了膜片式油压调节器动态模拟实验台的整体结构,它由汽油泵、真空泵、燃油压力调节器和直流稳压电源等组成,通过液压节流阀、气压节流阀及流量计的调节,动态模拟燃油压力调节器在各种工况下的运行状态。通过疲劳实验,观察燃油压力调节器中橡胶膜片受腐蚀的情况。     

基于CFD和网格自适应的流量系数计算方法

针对某100%开度的蝶阀进行流场和流量系数的仿真计算,综合运用了y+自适应和速度梯度自适应技术对阀门内流场的网格模型进行不同程度的优化。参照国家标准实验测量了该阀门的流量系数,以该系数为标准来评价仿真方法的准确性。结果表明,基于网格自适应的CFD仿真方法能准确地预测阀门的流量系数,网格自适应技术的运用可以有效地提高计算精度,并减少人工优化网格的难度和工作量。     

溢流节流阀的性能分析

本文较全面地分析了溢流节流阀的工作原理，流量稳定性，功率特性，对正确应用溢流节流阀具有参考价值。     

给水管网中阀门阻力实验研究

为解决给水管网模拟计算中忽略阀门阻力产生的误差,通过实验研究建立了给水管网中常见阀门——闸阀局部阻力系数与相对开度的数学模型,基于阀门“当量长度”概念,提出计入阀门阻力时给水管网的模拟计算方法,指出阀门的局部阻力系数不仅与开度有关,还与管径密切相关;不同管径的阀门,在同一相对开启度下的阻力系数不同。     

苏里格气田井下节流技术现场应用

长庆苏里格气田具有低渗透、低产能的特点,在降压生产中井筒和地面节流过程有可能形成水合物,造成管道堵塞而给气井生产带来严重危害。为解决此类问题,研究了节流器对苏里格气井生产动态的影响。研究表明,安装了井下节流器的气井尽管早期产量不高,但生产压力相对变化不大,稳产时间长,生产效果较好。     

通海阀内流道优化降低流噪声

针对船舶、潜艇海水管路系统中阀门引起的流噪声问题,采用计算流体力学通用软件Fluent对实际使用中的通海阀内流场分布进行仿真计算,根据该可视化结果分析影响通海阀性能和产生噪声的原因,对通海阀的结构进行改进,提出了一种新型内流道结构.该内流道,可有效降低阀内最低压力、提高阀内最高速度、降低阀内最高湍动能、消除漩涡,能够从根本上降低阀门流噪声.同时为高压通海阀提供一个安全、流畅的内部通道,并对通海阀结构以及流道的优化设计提供指导性建议.     

基于HMI和PLC对水厂供水阀门控制系统

针对自来水厂管网供水阀门的控制问题,给出了一种基于人机界面(HMI)和PLC的简易控制方法。在不需要对阀门加装伺服机构和改换阀门的情况下,采用普通单向交流异步电机作为动力,利用光电开关设计了一套阀门旋转圈数的检测机构,实现了对阀门的远程控制。具有成本低廉和可靠性高的特点,对水厂中经常调节的阀门有较高的推广应用价值。     

给水管网中阀门阻力实验研究

为解决给水管网模拟计算中忽略阀门阻力产生的误差,通过实验研究建立了给水管网中常见阀门——闸阀局部阻力系数与相对开度的数学模型,基于阀门“当量长度”概念,提出计入阀门阻力时给水管网的模拟计算方法.指出阀门的局部阻力系数不仅与开度有关,还与管径密切相关;不同管径的阀门,在同一相对开启度下的阻力系数不同.     

跨临界CO2压缩喷射系统稳定性实验研究

为了研究跨临界CO2压缩喷射系统的稳定性,在自行搭建的实验台上进行了改变工作环境参数及调节节流阀开度对系统稳定性影响的实验.通过分析实验工况下工作流体压力、引射流体压力、背压、工作流体流量、引射流体流量、喷射系数和升压比的变化趋势,得出以下系统稳定性规律：当冷却水流量变化或节流阀开度变化时,系统将从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态,在过渡阶段系统处于不稳定状态;当节流阀开度接近全开（90%）时,工作流体压力将超过压力极限,工作流体流量将达到压缩机的阻塞工况,系统越来越偏离稳定工况,必须及时关闭系统;当节流阀开度接近全关（5%）时,引射流体流量不断减小,最终减小为零,喷射器不再卷吸引射流体,必须及时关闭系统.     

浅谈火电厂阀门的设计理论与应用

火电厂的阀门在设计中需要保证有效的密封效果,根据火电厂阀门的功能性标准进行分析,判断火电厂阀门设计中存在的执行结构标准,对相关的阀门设计进行分析,提出适合我国火电厂阀门的设计应用效果,提出合理的设计理念,加强借鉴标准,提高火电厂阀门应用效果。本文将针对火电厂的阀门设计基本理论进行具体分析和研究,通过判断火电厂阀门的设计理论标准,对可能产生的火电厂阀门应用进行分析,提高火电厂阀门的设计效果,实现对火电厂烦闷机械产品的有效设计。     

水泥窑余热发电窑头取风烟气阀门的选型与试验

针对水泥窑余热发电窑头取风口高温烟气阀门高故障率问题,对3条典型的水泥窑余热烟气取风阀门进行了选型与试验研究.通过对3组阀门研究,给出了烟气阀门在选型和使用中存在的问题以及其解决方法,并结合工程实际提出了阀门在选型和设计中的建议.