连杆蝶阀阀板的优化设计

介绍了连杆蝶阀的结构特点,从不同角度分析了传统结构阀板的不足,并对传统结构的阀板进行了优化设计,取得了较好的效果。     

连杆蝶阀流固耦合的应力场有限元分析

采用ANSYS Workbench软件分析了连杆蝶阀型腔内流动受阻的实况及其过流件的受力情况。流场分析表明,蝶板随着开度的增加流阻系数逐渐降低。流固耦合分析表明随着开度的增加阀门所受应力减小,开度为20°时有小幅增加,最大应力大多发生在支撑主轴的阀体上。     

超音速风洞大口径蝶阀流场分析及改进

介绍了超音速风洞大口径蝶阀的配置形式。运用COSMOSFloWorks软件分析了不同结构蝶板及蝶阀不同开度情况下的流场情况。通过在蝶板上增加蒙皮以及在蒙皮上开孔的方式改善了蝶阀的流场,蝶阀配置旁路阀的方式改善了蝶阀的使用工况,从而降低了蝶阀的故障率,延长了蝶阀的使用寿命。     

中心型蝶阀流场的数值模拟研究

利用CFD软件FLUENT对中心型蝶阀流场进行数值模拟。计算模型采用不可压缩流动的雷诺时均方程组,紊流模型采用标准模型,离散方程的求解采用压力耦合方程组的半隐式方法(SIM-PLE算法)。对阀门在不同开度情况下,流场状况分别进行了数值模拟,分别得到速度场,压力场,速度矢量场。定性的给出了阀门在不同开度下重要部位的受力情况,比较直观的给出了阀门在不同工况下流道内部的速度分布,为分析阀门内部受冲击状况提供了依据。由对阀门开度的不断变化,得到了涡流的形成过程,及速度对涡流形成及扩展的影响。     

蝶阀流场的数值模拟及分析

运用流体计算软件FLUENT。对大口径蝶阀不同开度情况下的流场形式进行了三维数值模拟分析。特别是根据分析结果对大口径蝶阀结构上进行了相应的改进。分析结果表明．改进后的蝶阀流阻系数明显降低．流通性能有所提高。对阀门的优化设计有积极的借鉴作用。     

一种新型偏心蝶阀的设计与分析

针对国内气动三偏心蝶阀易产生严重的"水锤"现象,设计了一种新型偏心蝶阀结构,并对三偏心蝶阀和新偏心蝶阀的内部流场特性进行了有限元模拟分析。介绍了新结构蝶阀的构造原理,分析了三偏心蝶阀和新结构蝶阀的压力云图、速度云图和流线分布图,得到了其流量特性和流阻特性。分析结果表明,新结构蝶阀增大了小开度下的流阻系数,减小了关闭瞬间的流量变化量,减轻了"水锤"现象。     

三偏心蝶阀的结构优化及流场分析

针对传统三偏心蝶阀的缺点,提出一种桁架过流式三偏心蝶阀结构,利用SolidWorks建立其三维模型并抽取不同开度下的流体域模型,然后根据设定的工况条件在Fluent中进行流场模拟计算。结果表明:优化后的阀板在不同开度下,过流面处承受的压力变小,承压面所能承受的压力变大;同等开度下,优化后的阀板表面的速度降低,阀板表面所受冲刷程度减轻;大开度下,优化后的阀板周围流动稳定性更好,改进后蝶阀的流量系数变大,流通能力变强。对改进前后的蝶阀结构进行阻力特性试验,对比分析得出:大开度下流阻系数明显减小,且改进后结构的流阻系数在同等开度下都有所减小,再次证明改进后结构的性能优势。     

中线蝶阀的定常与突变流场分析

运用FLUENT软件,对大口径中线蝶阀的流场作定常分析。在此基础上考虑速度突变的情况,对相应的流场作非定常分析。结果表明入口速度突然增加将引起流场压力值及流速的瞬间提升,继而逐渐降低达到基本稳定,其峰值比高速稳态情况下的压力、流速值更大。同样当入口速度突然由高速恢复至低速,将引起流场压力值及流速的瞬间降低,继而逐渐升高达到基本稳定,其谷值比低速稳态下的压力、流速值还低。此外,开度大小对突变下的蝶阀的流场参数及其恢复平衡状态的快慢有很大影响。     

蝶阀稳态与突变流场特性分析

运用FLUENT软件,分析了大口径蝶阀速度稳定流场与速度突变流场的特性。结果表明入口速度突然由低速变至高速,将引起流场压力值及流速的瞬间提升,继而逐渐降低达到基本稳定,其峰值比高速下稳态的压力、流速值更大。同样当入口速度突然由高速变至低速,将引起流场压力值及流速的瞬间降低,继而逐渐升高达到基本稳定,其谷值比低速下稳态的压力、流速值还低。此外,开度对突变流场回复稳定性有很大影响。     

三连杆蝶阀蝶板运动轨迹的计算

从数学角度，分析了三连杆蝶阀在启闭过程中各杆的相互关系及蝶板的运动情况，提出了求解蝶板运动轨迹的方法与计算机程序，并讨论了这种方法在优化设计中的作用。     

三偏心蝶阀的流场和阻力特性研究

通过流阻试验获得了直径为680mm的三偏心蝶阀在不同开度和速度下的流阻系数。以试验结果为基础验证湍流模型,选择SST模型作为湍流模型,建立获得三偏心蝶阀详细流场的数值模型。利用该数值模型对试验蝶阀在90°、70°、50°开度下的流场和流阻系数进行预测,90°代表全开。试验结果表明,50°开度的流阻系数值约为90°开度流阻系数值的9倍;三偏心蝶阀全开时的流阻系数值约为中线蝶阀全开时流阻系数值的6倍。数值分析表明,全开状态下,三偏心蝶阀阀板处存在的漩涡比中线蝶阀多,可对三偏心蝶阀阀板形状进行优化,以减小流阻系数;随着开度减小,流体的流动产生与阀板关闭方向一致的力矩,帮助阀板关闭。     

蝶阀三维分离流动的数值模拟研究

采用基于非结构、非交错网格的有限体积法求解用两方程模型封闭的雷诺平均N S方程组 ,对蝶阀的三维分离流动进行了数值模拟。结果表明 ,蝶阀关闭角度大于 2 0°时 ,在蝶阀背面产生了流动分离 ,形成一对大小相等方向相反的旋涡。在蝶阀下游 ,这两个旋涡相互作用 ,逐渐消失。蝶阀的流动阻力系数随着蝶阀关闭角度的增大呈指数性增长     

基于CFX的大口径蝶阀的流场分析及结构优化

青海尕曲水电站大口径三偏心主控蝶阀在小开度工况下振动强烈,本文利用其二维图纸建立了蝶阀在不同开度下的流道模型,并利用CFX软件对其流场进行了数值模拟。数值分析结果表明:5%~30%开度区间内蝶阀下游的涡街现象强烈。同时,对蝶板结构进行了优化,优化前后分析结果对比表明:改进后蝶阀流场的涡街效应明显减弱,有效预防涡街共振的发生,为以后大型蝶阀的设计提供了参考。     

长寿可靠型连杆式切断蝶阀设计研究开发

长寿可靠型连杆式切断蝶阀是一种长寿、可靠、安全、高效的中高温气体切断蝶阀,在高炉炼铁系统中用作煤气、空气或烟气管道的切断阀门,应用范围越来越广泛,逐步取代了笨重的闸阀。主要介绍了长寿可靠型连杆式切断蝶阀新的设计理念和结构优化设计方案,对蝶阀四杆机构运动轨迹进行了研究分析,提出了密封补偿机理研究分析理论,优化了密封副设计和材质选择。还介绍了长寿可靠型连杆式切断蝶阀寿命试验及其结果,为连杆式切断蝶阀的工作状况、实际性能等各方面的研究提供了试验数据支撑,对阀门结构优化设计提供了依据。寿命试验对比测量了纳米材料复合电镀自润滑轴套与普通铜基自润滑轴套磨损量,为深入研究长寿可靠型连杆式切断蝶阀长寿安全可靠免维护性能提供了试验条件和技术支撑。     

翻板浮阀阀芯流道两相流流场分析

翻板浮阀是一种重要的内防喷工具,在实际使用中,其阀芯内流道中容易出现岩屑沉积而阻碍浮板的正常开启与关闭。针对其阀芯流道内容易出现岩屑沉积的问题,采用Fluent对其内流场进行仿真计算,研究对阀芯流道锥角变化对其内流场的影响,分析四种不同阀芯入口锥角情况下,阀芯内部流场的气体、岩屑速度情况和岩屑的分布情况。通过研究发现,随着阀芯入口锥度的增大,气体和岩屑的运动速度逐渐增大,阀芯内部流场的紊流情况加剧,在锥角达到5°和7°时,浮板动作区域出现大范围的漩涡;岩屑体积分数随着锥角的增大出现不均匀的情况,并从流道直径最小处向进口处,出现岩屑沉积。     

液压调速阀流场分析

建立液压调速阀动力学模型和内部流道三维模型,利用计算流体动力学(CFD)分析调速阀流场,取得了液压调速阀稳态时内部压力场、速度场的分布规律以及阀体壁面粗糙度对其的影响规律。分析结果表明:出口可变节流孔处压力损失较大,且油液以喷射流形式流出,阀口需采用抗冲刷及高强度材料;阀体壁面粗糙度对压力损失有影响。计算结果与实验结果一致。     

三偏心金属蝶阀的干涉分析

通过对蝶板的运动分析,从三偏心蝶阀密封副发生干涉的根本原因介绍了一种判断干涉问题的方法。通过程序分析了蝶板与阀座密封面之间的干涉状况,进而能够很方便地判定不同结构的三偏心蝶阀的干涉情况。     

一种蝶阀密封副的优化设计方法

以蝶阀结构特征为基础,建立了合理的描述密封副结构的数学模型;提出能够准确描述密封副摩擦特性的接触角,并推导出接触角与密封副结构参数之间的数学关系式。从一全新的设计角度研究了密封副启闭摩擦特性;以接触角为基础创建了统一的密封副启闭过程不干涉的判据;以密封副结构参数为设计变量、接触角的倒数为目标函数、启闭不干涉判据为约束条件,建立了密封副最优化设计模型。该理论具有重要的学术价值和广阔的应用前景。