石油模拟井流量调节阀流量特性与参数优化

针对流量调节阀流量特性差和压降特性不均匀的问题,利用数值模拟方法研究其节流口的流量特性与压差特性,发现节流口处流道面导致负压并引起压力非梯度变化是影响阀芯流通特性的重要因素.为此,以减小流阻提升流动特性为目标对节流口进行锐边优化设计.通过优化前后流动特性对比,说明倒角、圆角化等制造工艺可以大幅减少流体截面突变,有效提升...     

调节阀流场CFD数值模拟与流道优化

应用三维建模软件对某一广泛应用的套筒型调节阀内部流场建立模型,通过前处理器生成计算网格,应用CFD软件进行离散求解,得到调节阀内部流场的可视化图形,数值模拟不同开度下流量,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。结果表明,模拟值与试验值吻合较好,并对流道进行了结构优化,获得了能耗更低的流道结构。     

角式调节阀流量特性的数值模拟及分析

以角式调节阀为研究对象,应用CFD软件对其内部流场进行了三维数值模拟,得到了流量特性曲线、流道内的速度场及压力场分布。通过不同流向时的流动特性对比分析,说明流闭型可相对提高流量系数。     

不同压降下调节阀流量系数的分析

以理想气体为调节阀的流动介质,通过三维建模软件建立调节阀及其内部流场的模型,并通过ANSYSWorkbench软件对调节阀不同压降和不同开度下的三维流场进行数值模拟,得到调节阀的流动特性参数,并生成调节阀流量特性曲线。对模拟结果进行分析,研究压降对流量特性的影响,获得了调节阀流量特性与压降的关系。     

浅谈调节阀阻塞流对流量系数C值计算的影响

多年来国内外对调节阀Ｃ值的计算始终说法不一 ,而Ｃ值计算的准确性又直接影响调节阀的选定。Ｃ值的确定通常受工艺参数、介质选定的影响很大 ,但阻塞流对流量系数计算的影响却一直被人们所忽视。所谓阻塞流是指当阀前压力Ｐ1保持一定而逐步降低阀后压力Ｐ2 时 ,流经调节阀的流量会增加到一个最大极限值 ,再继续降低Ｐ2 ,流量不再增加 ,此极限量即为阻塞流 ,见图 1。图 1　阀压差与流量变化曲线从图中可以看出 :Ｑ′ｍａｘ大大超过了Ｑｍａｘ,因此为了求得确切的Ｃ值 ,应该把开始产生阻塞流时的阀压降ΔＰｃｒ作为计算阀压降。对于不可压缩…     

DN300型套筒式调节阀流量特性试验与数值模拟研究

介绍了套筒调节阀的流量调节原理,以DN 300型套筒调节阀为试验对象,基于阀门流量流阻试验装置进行了额定流量系数和流量特性试验,并采用CFD流场分析软件进行了流场数值模拟计算,拟合得到了阀门在不同开度下的流量特性曲线。研究结果表明：该型调节阀的为线性流量特性,实测额定流量系数K_v=906,数值模拟计算结果为842.51;实测与数值模拟计算结果的最大相对误差为7%,试验测试验证了数值模拟计算的准确性。     

干煤粉气化工艺煤粉流量调节阀数值模拟

高压粉煤流量调节阀是在煤气化工艺装置中用于调节氧-煤比的关键设备。利用计算颗粒流体动力学(CPFD)方法对带有稳流管的高压粉煤流量调节阀在100%和16%开度下的工况进行模拟,重点考察了沿程压力、沿程颗粒速度、沿程颗粒质量浓度等流动特性参数的变化。结果表明:气固两相流经过调节阀一定距离后达到稳定流动,稳定流动下100%和16%开度下颗粒平均速度分别为8,6.6 m/s,颗粒平均质量浓度分别为250,240 kg/m~3;基于阀门出口压力、颗粒速度和颗粒质量浓度分布特性的分析,建议稳流管段至少为500 mm以确保气固两相流动充分发展。研究结果对高压粉煤流量调节阀的设计和控制具有一定的参考价值。     

霍戈文燃烧器阻流板的数值模拟

运用CFD软件CFX对热风炉燃烧器的阻流板情况进行了数值模拟,讨论了设置阻流板的重要性和阻流板位置对煤气出口通道速度场的影响.结果表明,设置阻流板能够在一定程度上均匀速度分配,但阻流板处于中心位置时,煤气出口截面速度的偏析情况仍然较为严重.左移阻流板100mm时,速度均匀度降低,出口截面的最大速度差增大了2m/s.右移100mm时,速度均匀度大大增加,最大速度差由12m/s减小到4m/s,从而提高燃烧效率.     

调节阀流量系数的计算与开度验算

对“化工自动控制过程中气动调节阀的选择与应用”一中调节阀流量系数Ｃ值的计算与开度验算进行了探讨。     

新型压力调节阀内部流场的数值模拟

目前装配式输油管线与成品油管道对接时,需要使用压力调节阀进行节流、减压来保证装配式管线的安全.为了确定一种新型压力调节阀能否安全可靠地工作,本文采用了数值模拟分析的方法对其进行研究.利用计算流体力学软件对压力调节阀内部流场进行仿真,通过模拟不同开度下的流场情况得到速度、压力分布的可视化图像,并分析得出调节阀的理论流量特性曲线.在此基础上对该调节阀在实验台进行了试验,得到的试验结果与模拟结果误差为11.5%,进一步验证了模拟结果的准确可靠性,得到了该调节阀的流场速度、压力云图及近似快开型的流量特性.研究结果表明:该新型压力调节阀具有比较好的节流、减压能力,能够安全可靠地应用于两种管线对接的工作状况中.     

管内间隔插入旋流片的流阻性能研究

为了研究管内间隔插入旋流片的流动机理,建立了流阻数学模型,通过数值模拟分析了旋流片的旋转角α和旋流角β对j(形体阻力与摩擦阻力的比值)的影响。结果表明,当α相同时,β=38.1°旋流片的j值比β=20.3°的大2倍。与α相比,β对形体阻力的影响更显著。给出了4种不同结构旋流片的j方程与总阻力系数方程。以上结果可为旋流强化传热的阻力控制方面的进一步研究提供参考。     

调节阀流量特性变化对调节精度的影响

介绍了调节阀的流量特性对调节精度的影响,提出了对补偿调节阀工作流量特性的补偿措施,对调节阀选型的注意事项并给出了建议。     

流延设备负压真空箱流场仿真研究

采用Fluent软件对流延设备负压真空箱内部流场进行数值模拟研究,得到了真空箱内部的速度场和压力场,分析了压力损失过大的原因。提出了用单层均风孔板替代原双层均风孔板的优化方案,并分析了单层均风孔板位置、孔径和形状对真空箱性能的影响。分析结果表明,单层均风孔板位置、孔径和形状对真空箱进出口总压降影响不大,对真空箱均流效果影响显著。均风孔板距离真空箱背板150 mm,圆孔直径为6.8 mm时,真空箱综合性能最佳,优化后进出口总压降减少了10.1%。     

基于动网格的调节阀空化流场数值模拟研究

利用动网格技术,对单座调节阀阀内压力场、速度场和空化区域进行研究.结果表明:在阀门关闭过程中,阀芯边缘与阀口内壁之间的间隙易出现负压区,随着阀门开度减小,负压区呈先增大后减小的趋势;随着阀门开度的减小并在流体粘性阻力的作用下,通过阀口处的流体速度呈先增大后减小的趋势;在大开度时,下游壁面附近回流区易发生相变进而出现空化...     

两组同轴相向撞击流反应器流场的仿真研究

利用Fluent软件对两组同轴相向撞击流反应器内的流场进行了模拟,研究了在不同流速下两组同轴相向撞击流反应器内的流场结构。模拟结果表明,随着进口速度的增加撞击区逐渐扩大,并使其周围形成的漩涡更加密集,涡流现象更为明显,产生了更大的速度梯度。同时,湍流强度随进口速度的增加变化明显,相对湍流强度增强,更有利于反应器内的湍动混合。     

船用法兰截止阀低流阻结构设计对比研究

运用数值模拟仿真实验的方法对船用法兰截止阀的应力场和流场进行了数值模拟分析,根据可视化结果分析了影响截止阀内流体流动特性的原因,依据GB/T 30832-2014和仿真结果进行了流量系数和流阻系数的计算;对船用法兰截止阀进行了低流阻结构优化设计,并对比了优化前后截止阀的流阻、强度等特性。     

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。     

加载阻流器海底管道自埋效果的数值模拟

为了避免波浪、潮汐、海流等外载荷力的作用,海底管道通常需要进行埋设,一般采用的埋设方法需要用到机械设备,为了保证经济性,英国北海首次采用了在管道上方加载阻流器的方法来实现管道的自埋,并取得了良好的经济效益和环保效果,我国首次应用此技术是在杭州湾海底管道的铺设中,为保证该技术得以广泛应用,在介绍管道自埋机理的基础上,应用流体力学软件FLUENT对有无阻流器的海底管道进行数值模拟,依次将海床假想为固壁及实际泥沙海床两种情况,模拟得出这两种条件下的壁面海床剪应力、管道外表面压力系数、管道正下方水流流速以及管道下方的冲刷坑形态等数据,从而对比说明阻流器的加载对管道自埋的促进作用。阻流器的加载会导致管道上部压力系数增大,引起升力系数下降,也会使得管道底部水流流速增大,引起固壁海床剪应力增大,泥沙海床冲刷坑也明显加深,在自重的作用下,管道的下沉速度较快,从而实现自埋。     

Shell煤气化装置中煤粉流量调节阀性能研究

煤粉流量调节阀在国内气流床粉煤气化装置中广泛使用,对于调节控制煤粉流量发挥着重要作用.在中国石化安庆分公司的Shell煤气化装置上,对进口煤粉流量调节阀进行性能测试和研究.结果表明,该煤粉流量调节阀在其开度低于20%时,阀门开度变化对流量的调节最为敏感,开度大于40%后,几乎没有调节流量的作用.分别给出了在煤粉循环系统和气化炉运行系统中该调节阀的压降特性及其压降占系统总压降的分率值,并对提升阀门性能及优化操作提出了建议.