轴流式止回阀关闭过程的瞬态分析

运用Solid Works软件建立止回阀三维模型,利用FLUENT动网格技术对轴流式止回阀关闭过程进行动态模拟。研究阀瓣在关闭过程中加速度的变化和阀座的受力情况,得出阀门内部流场变化,发现关闭过程中阀瓣会出现反复振荡的动态平衡并最终关闭,阀瓣与阀座的接触会发生碰撞导致受力突增。     

对夹式止回阀压力脉动对动态特性的影响

以对夹式止回阀为研究对象,用UG软件建立其内部流场三维模型,用ICEM划分非结构化网格。采用FLUENT软件中标准k-ε湍流模型、采用动网格及UDF技术,对该阀门全开流阻特性进行分析计算,并进行相应试验。试验数据与计算结果对比表明,相对误差较小,验证了数值计算的可靠性。采用动网格计算模型可较好地解决因阀瓣运动所导致的计算区域瞬时变化问题,用UDF技术编写阀瓣运动过程速度控制程序,获取对夹式止回阀动态特性曲线,研究入口压力脉动频率、幅值和全开角度对该阀动态特性的影响,为该阀的进一步动态特性优化提供参考。     

大口径三偏心蝶阀关闭过程内部流场动态仿真

为了给大口径三偏心蝶阀的设计与选型提供一定的技术支撑,针对某水电站使用的DN3400大口径三偏心蝶阀在关闭过程中流场不稳定问题,文章采用FLUENT动网格与用户自定义函数UDF相结合,分析出了三偏心蝶阀的内部流场变化规律以及不同关阀速度对碟板的动水压强的变化规律。结果表明,蝶阀在关闭过程中其内部流场从稳流转变为湍流,且随着阀门关闭过程的进行,涡街效应逐渐增大;此外,适当的关阀速度能够有效的减小动水压强,特别是6 st10 s时,动水压强相比4 s时减小30%左右。     

旋启式止回阀关闭过程瞬态流固耦合特性研究

某核电厂重要厂用水系统止回阀的内部流动特性不明，缺少相应的应力应变分析，同时也较难对其进行试验研究。为此，采用动网格方法，建立了流固耦合计算模型，并进行了仿真计算，对核电厂重要厂用水系统旋启式止回阀关闭过程的流固耦合特性进行了研究。首先，针对某核电厂止回阀原型，建立了阀门及水体模型，并进行了网格无关性验证，确定了其最终的计算模型；然后，使用profile编写了阀板运动控制规则，设置了动网格模型，利用ANSYS单向流固耦合方法，设置了其交界面与约束条件，对止回阀瞬态关闭过程进行了仿真计算；最后，对关阀过程中不同开度的流场速度压力分布和结构场应力变形变化进行了分析。研究结果表明：在止回阀的关闭过程中，阀内流场最大速度在关闭初期为17.87 m/s,并逐步降低至0 m/s;止回阀的最大等效应力和最大变形量分别出现在转轴与阀体连接处以及阀板的最下部，分别为1.547 4×10⁸ Pa和4.74 mm,并随开度减小而增大。依据计算结果得到了该止回阀关闭工况的流场变化与阀门应力、变形响应特性，提高了设备运行的可靠性，可以为设备的优化设计提供参考。     

逆止阀内部流场的数值模拟与分析

应用软件CATIA生成计算模型,并利用前处理软件HYPERMESH对逆止阀模型进行网格分割。采用FLUENT软件中标准k-ε方程的湍流模型对逆止阀内部流场进行三维数值模拟。分析不同阀座及阀瓣角度下,逆止阀的内部流场情况,并得出如下结论:当阀瓣达到最大开度时,逆止阀流阻系数随着阀座角度的增大而增大;又基于动量定理,对逆止阀阀瓣与阀座间的冲撞关系给出了具体的计算结果;并考虑了逆止阀的密封性,计算了阀座对阀瓣的支撑力,由此作为选取最优阀瓣及阀座配合的依据。     

旋启式止回阀瞬态关阀过程与碰撞响应分析

为了延长旋启式止回阀使用寿命,减小能量损失,通过建立阀瓣运动模型,结合结构动力学模型,采用Fluent与Ansys/Ls-Dyna有限元软件和分析模块,对阀门关闭过程阀瓣运动状况及冲击碰撞现象进行了仿真分析.结果 表明:阀门关闭时,流体逆流具有滞后性,阀瓣运动速度呈抛物线式上升,动力矩先缓慢减小后又反向突然增大,阀瓣底部产生了明显的涡旋现象,流道中心线上流体流动方向变化存在时间差;在碰撞与回弹过程中,阀瓣背部圆角处以及摇杆筋板部分出现应力峰值,阀瓣发生轻微摆动,短时间内与阀座发生多次碰撞.模拟研究结果为优化设计阀门结构提供参考依据.     

轴流式止回阀阀瓣关闭过程的仿真分析

结合瞬态动力学和冲击动力学,对轴流式止回阀阀瓣关闭时的瞬时运动方程进行了理论推导。应用有限元分析软件,对阀瓣关闭过程进行了仿真分析,分析阀体与阀瓣的应力、应变、能量变化情况,以及系统的能量变化情况。所做分析可以为轴流式止回阀的设计与优化提供参考。     

对夹式止回阀开启过程动态特性分析与改进

为研究对夹式止回阀流道的线型对流场规律的影响,对开启过程中的较高流速流体进行动态模拟。采用计算流体力学方法,建立了对夹式止回阀阀瓣运动方程、阀体优化方程及二维几何模型、阀内流场模拟控制方程,借助Fluent软件使用动网格技术及UDF程序,对改进前后模型的开启过程分别进行非定常流动的动态模拟分析,并对阀体结构进行改进设计,获得不同模型阀内流场的压力和速度分布规律。结果表明:改进流线后模型阀瓣开启过程阀内压力阶梯性降低幅值和负压区减小,阀瓣外边缘处流速突变减弱,阀内流道漩涡减少,阀门流阻系数降低,阀内流体流动更加稳定。研究结果可为止回阀结构的参数化优化设计提供参考。     

球形止回阀关闭过程流固耦合特性研究

针对现有球形止回阀在关闭过程中结构变形较大,采用FLUENT动网格技术与瞬态动力学进行联合仿真,建立球形止回阀三维模型,通过UDF函数对阀后突然停泵,阀芯关闭过程中管路应力应变情况进行分析。结果表明:阀门关闭后,由于水锤原因引起管道内压力升高,管道内的压力随着时间推移而向上游传播,并且随着传播距离的增加管道内压力值越来越小。在此基础上建立监测点对具体位置上材料的Von-mises应力变化分析,得到在阀门关闭初始时刻和即将闭合时刻的变形最大。     

基于动网格的球阀流场数值模拟与分析

为研究球阀内部流场开闭过程的瞬时流动情况,基于FLUENT软件提供的计算方法和物理模型,通过Gambit前处理,利用FLUENT动网格技术,采用动态层和局部重划方法结合Profile运动边界驱动机制实现网格区域运动,对球阀进行了动态数值模拟,并分析了其内部流场中的压力、流速及阀芯受力的瞬时变化规律,为阀门结构设计和性能优化提供依据。     

对夹式止回阀全开角度分析

建立了对夹式止回阀的三维模型,划分了非结构网格,采用标准k-ε湍流模型和动网格技术分析了阀瓣全开角度对阀动态特性的影响并进行了相关试验,其结果与数值计算结果误差较小,验证了数值模拟的可靠性。计算结果表明,在最优全开角度下,阀门流阻系数、阀瓣振动幅值和流量脉动小,能量损失低,动态性能高,为止回阀优化提供了参考。     

止回阀的动态响应

止回阀是管路系统的重要组成之一,其主要作用是防止流体倒流、泵及其驱动电机反转,以及防止容器内流体的泄放。理论上讲,止回阀的结构是简单的,它包括一个或几个关闭件,其关闭件的动作主要是由流体控制的。过去最普通的止回阀是旋启式止回阀。在这类止回阀中,当阀门关闭时,流体的速度方向立即改变。随着反向速度的减小,压力迅速升高,使阀门加速关闭,最后阀瓣撞击阀座产生更高的压力。近年来,止回阀冲击问题的重要性越来越     

低流量引起截止／止回阀振动的减振方法

截止／止回阀具有截止阀和止回阀的两种功能。当流体以高速高压流动时,脉动对阀门的影响可以忽略。当流体压力波动和流量较小时,阀瓣将沿着阀杆上下滑动并撞击阀座,产生振动和噪音,甚至造成阀门的毁坏。新型截止／止回阀（图１、２）通过改变阀座和阀瓣间的流体通道,...     

轴流式止回阀的数值模拟及减阻优化

轴流式止回阀的流阻系数直接影响了阀门的性能和使用寿命.针对一些传统的轴流式止回阀流阻系数过大问题,提出了一种快捷简单的优化方法.利用Fluent按照《阀门流量流阻系数和流阻系数实验方法》对轴流式止回阀内的流场进行数值模拟,得出轴流式止回阀的流阻系数.此外,将轴流式止回阀流道形状模型参数化,采用响应面优化法,对轴流式止回...     

快锻机中二通比例插装阀内气蚀现象的流场解析

利用FLUENT动网格技术对快锻机液压系统中二通比例插装阀内部出现的气蚀问题进行了分析,揭示出了其气蚀发生的机理。通过动态流场仿真发现插装阀主阀在快速关闭过程中,主阀芯上腔流场中会出现严重的负压现象,从而引起主阀芯上腔发生气泡析出,而当主阀再次快速开启时,气泡发生急剧溃灭,在溃灭处对周边零件表面造成冲击作用,主阀周期性的快速关闭和开启导致了气蚀的发生。     

消防水系统梭式止回阀的结构优化

为了满足消防水系统的技术要求,需要改善由于原梭式止回阀体和阀瓣轮廓线转折尖锐阀,造成的阀体内流体有较大压力梯度,梭式止回阀震动,流阻大和水锤现象较大的缺点.本文利用FLUENT软件进行数值模拟分析,对阀体进行了优化设计.分析比较了优化前后的宏观速度、静压力和流阻力系数.结果 表明:优化后的阀体内流道线形曲率半径增大,内轮廓线光滑平顺,流体在阀内的流速稳定,增大了止回阀的流通能力,漩涡强度减小;阀芯受力均匀,流体对阀芯的水击力较小,流动阻力减小;阀门整个开启过程中优化后的止回阀流阻系数至多相对降低量53％,有效提高了防水锤特性.     

球阀与阀组结构参数变化规律的分析研究

基于FLUENT软件的动网格技术,将湍流模型与多相流技术相结合,通过计算与分析球阀阀组的结构参数对转子泵出口球阀的运动特性及球阀内部流场特性的影响规律,给出了阀球运动参数的变化曲线和球阀内部流场的分布云图。阀座半锥角小于45°时,阀球速度、升程变化较大,阀隙最大流速较小且变化较快,大于45°时,阀球速度、升程、阀隙最大流速变化较接近。阀球上下表面压差随阀座半锥角的增大而增大,且阀座半锥角大于45°时,阀球上下表面压差随介质气液比的增大明显减小。阀座入口直径增大,阀球速度、升程及阀隙最大流速变小。阀球速度随时间函数呈现先增大后减小趋势;但当介质气液比增加到0.8、0.9时,阀球速度则呈现先减小后增大趋势;随介质气液比的增大,阀球速度、升程变化梯度和阀隙开度减小,阀隙最大流速增大。气液比小于0.5时,流量系数缓慢变化,超过0.5时,流量系数发生突变,甚至于在超过0.65以后,流量系数急剧变化超过1.0。     

FLUENT动网格技术在核级定压差止回阀上的应用

基于FLUENT动网格技术,在标准k-ε和Realizable k-ε两种湍流模型下,计算核级定压差止回阀在不同调节范围下的压力损失,并与试验值进行对比;同时分析了该止回阀内腔的流动特性和阀瓣的运动特性。结果表明:标准k-ε和Realizable k-ε湍流模型计算结果与试验值偏差较小,其精度满足一般工程要求,且Realizable k-ε湍流模型更接近试验值;采用弹簧间节控制阀瓣的方法,可以实现阀门压力损失的精准调节,且该结构更有利于系统的稳定。     

快开缓闭轴流式止回阀的数值模拟与优化设计

介绍了快开缓闭轴流式止回阀的结构特点与工作原理,建立了快开缓闭轴流式止回阀的数学模型。对快开缓闭轴流式止回阀的阀瓣与阀体喉部进行了结构设计与仿真优化,确认在不同阀瓣表面形状中,椭球面阀瓣的流阻因数最小、设计最优;在不同阀体喉部收缩因数中,喉部收缩因数为80%时,流阻因数最小。     

轴流式止回阀流通能力的优化设计

介绍了轴流式止回阀流道、弹簧和阀瓣对流通能力的优化设计,分析了优化设计后阀门的流通能力,论述了阀门既满足低压差开启的要求,又有效增加了阀门的流通能力,减少了流体通过阀门的压力损失。