不同介质调节阀的开度验算

在调节阀的计算和选择工作中,一个很重要的问题就是如何对调节阀的开度进行验算,由于调节阀适用的介质情况各有不同,所以,不同的介质情况,调节阀的开度验算也就遵循不同的规律。     

多级套筒调节阀消声减振元件设计研究

针对高压差下调节阀内的闪蒸空化引起的强振动和高噪声问题,设计了一种消声减振套筒,并对其级数、级间隙和孔径大小进行研究。首先从理论上确定套筒的级数和级间隙,然后建立三维模型,以连续性方程、三维雷诺平均N-S方程和基于各向同性涡粘性理论的k-ε方程组成调节阀内部流动数值模拟的控制方程组,采用结构与非结构网格相结合有限体积法对控制方程组进行离散,应用Fluent对各参数套筒结构调节阀内部流动进行数值模拟计算。结果表明,理论初步确定套筒级数的可行性;适当增大级间间隙与减小孔径大小,有利于高压差调节阀的消声减振,为高压差调节阀的设计提供参考。     

调节阀阀芯变开度振动分析

利用ANSYS软件建立丫可变压差下自动调节阀阀门内部流场模型以及阀芯模型，对流场和阀芯进行耦合力学分析阀芯的大位移运动，同时做实验验证此方法。用任意拉格朗日-欧拉（ALE）有限元计算方法分析流场。阀芯和流场有大位移运动的共同边界采用流体-固体耦合约束，并在计算中采用预测-多步校正算法，避免了反复迭代所导致的过大计算量。通过理论研究和实验发现，当由气动执行机构控制的调节阀开度调节时，阀芯有个振动的过程，且阀芯的振动是一种有规律的衰减振动。     

迷宫式调节阀节流碟片的流道优化研究

迷宫式调节阀的节流特性依赖于节流碟片流道结构,合理设计节流碟片可以有效改善调节阀性能.提出一种适用于节流碟片流道优化的设计流程,基于流体动力学理论与数值仿真方法,结合NSGA-II多目标优化算法,实现节流碟片流道的三维结构优化设计.以节流碟片流道中流体最高速度和流量为优化目标,流道的几何尺寸作为输入量,将计算流体力学与...     

套简调节阀套筒结构的设计与分析

论述了JN2006系列标准型、低噪声型和多级降压套筒调节阀的作用与性能。介绍了几种套筒调节阀套筒的设计结构,对比分析了传统结构与新型结构的优缺点。     

阀口形状对套筒调节阀调控特性的影响

为了满足管道系统调节性能的要求,本文基于计算流体力学(CFD),研究了阀口节流截面形状对套筒调节阀调控的影响。讨论了椭圆型阀口、V型阀口和扇形阀口3种类型的节流阀。结果表明,流道的几何形状对流量系数影响很大;V形阀口具有类似的等百分比流量特性;扇形阀口具有类似的线性流动特性。相对特性随截面形状的变化而变化。在小开口时,阀门的内部流动更为复杂。阀芯附近的能量损失相对较大。     

一种新型的平衡式套筒调节阀的设计和应用

论述了一种新型的平衡式套筒调节阀的设计原理,提供了阀芯壁厚和阀门推力的计算公式,并把它与直通单座调节阀以及传统套筒调节阀的使用性能进行了分析比较。     

不同工况下油煤浆调节阀的流动特性分析

为了使油煤浆调节阀在管线运输中长久使用,采用Solid Works对调节阀建立三维实体模型,并抽取阀门内部流道。运用CFD软件对调节阀流道进行数值模拟分析,得到阀门内部流场的三维可视化结果,分析调节阀在不同压差和开度下的流动特性,结果表明油煤浆调节阀不适合在中间开度工作。     

多层套筒式降压调节阀

正随着国民经济的快速发展,各种工况对高压差的流动要求越来越多。调节阀作为一种节流装置,当压差较高时,流速往往较高,对节流处的冲击相对也大。若使用普通阀门,极有可能使阀门的振动较大。一方面使阀门内件耐不住冲刷而破坏;另一方面会产生较大的噪音,影响环境。故要求作为终端介质控制元件的调节阀也必须能适应高压差的流动。本文提出一种多级降压的结构来适应高压差的流动。     

疏水调节阀降压套筒节流孔板射流流动特性数值模拟研究

疏水调节阀运行时产生的流激振动严重影响着稳定性与可靠性。采用降压孔板作为疏水调节阀多级节流内件的简化模型,基于计算流体动力学方法对不同开孔间距、不同开孔形式的孔板模型进行了射流流动特性数值模拟,定量分析不同孔间距、不同开孔形式下孔板的射流流动特性并将数值模拟结果与理论解与实测值进行了对比验证。结果表明:孔板开孔间距超过20 mm时,射流的卷吸作用会逐渐减弱,随着孔间距增加,其介质流速与压力波动程度都有所降低;当开孔间距以及开孔最小直径相同时,开孔形式为缩孔孔板的最大流速与总压均小于扩孔孔板模型,倒圆角模型孔板的最大流速与总压均小于无圆角孔板模型,故带倒角的缩口开孔形式的孔板作为套筒的首选节流件;射流孔中心轴线方向的径向流速分布与施力赫廷理论解和理查德实测值分布趋势一致,且初始段与基本段的径向速度分布并无明显区别。     

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。     

多级降压调节阀阀芯流阻特性及参数分析

为了系统研究节流结构参数对调节阀降压性能的影响,对串式多级降压调节阀阀芯的内流与节流特性进行了研究,分析了不同结构参数对其内部流动特性的影响规律.结果表明,多级降压调节阀整体流量系数随着开度的增大而增大;流道倾角对节流结构控压性能有重要影响,当节流结构流道倾角设置为48°时,可以获得最低的紊流度;倒角能够显著减少涡流的...     

套筒式调节阀结构改进及流场分析北大核心CSCD

针对套筒式调节阀因工作时阀内流体压差过高、流速快,易产生阻塞流,导致在一定开度下,阀门流通能力降低,阀内噪声增大,致使套筒、阀芯、阀座损坏等问题,以DN80套筒式调节阀为研究对象,对套筒节流孔的形状进行优化,设计出2种不同形状的节流孔样式,对比分析3种不同形状的节流孔,采用计算流体动力学(CFD)方法对其内部流场进行数值模拟,分析调节阀流道内的速度分布云图、压力分布云图和流量特性曲线,并通过试验对比其流阻系数。结果表明,优化后的内缩式套筒结构在全开时,相较于初始结构降压能力提升约13.65%、最高降速约35%、流通能力提升约22.73%,并解决了在阀门开度为100%时阀体下腔处的回流现象。内缩式套筒结构具有更好的节流减压能力,能够安全可靠地应用于2种管线对接的工作状况,同时延长了阀门的使用寿命。     

不同开度下球阀磨损性能分析

球阀在操作过程中,不同阀芯开度会影响介质的流速,进而影响壁面的磨损速率.建立球阀结构简化模型,设置不同的阀芯开度,对壁面磨损速率和内部介质流速进行数值模拟计算,得到不同阀芯开度下球阀壁面磨损速率分布图和内部介质流速矢量分布图.通过分析确认,随着阀芯开度的不断增大,球阀壁面磨损速率和内部介质流速相继减慢,壁面磨损区域发生变化,磨损面形状由带状变为点状和块状.分析结果对球阀的设计与使用具有参考价值.     

基于多目标遗传算法和反向传播神经网络的调节阀流道结构优化

以往的研究中,只针对调节阀迷宫流道结构和内部流场特性进行了分析,但对迷宫流道抗空化性能和流通性能的优化设计较欠缺。为了满足阀门实际工程中的设计需求,迷宫式调节阀需要具有流道抗空化性能和流通性能。为此,提出了一种基于多目标遗传算法(MOGA)和反向传播神经网络(BPNN)的方法,对调节阀迷宫流道进行了结构优化,提高了迷宫流道的抗空化性能和流通性能。首先,基于对冲耗能原理和多级降压原理,设计了弧形对冲式迷宫流道,并建立了流体力学仿真计算的数学模型;然后,利用计算流体动力学(CFD)仿真软件,对模型进行了空化仿真,根据仿真的数据构建了BPNN代理模型,通过结合Sobol敏感度分析方法与代理模型,分析了迷宫流道各参数对仿真结果的影响,采用多目标遗传算法,优化了迷宫流道的结构;最后,搭建了实验测试平台,测量了迷宫流道的阻塞流曲线,对比分析了测试结果与仿真结果。研究结果表明：采用优化算法得到的迷宫流道最大流量由0.087 6 kg/s提高到0.117 4 kg/s,提高了34%;线性压差由762.163 kPa提高到811.280 kPa,提高了6%;优化的迷宫流道实际最大流量为0.115 9 k...     

基于CFD方法的超声空化发生特性数值分析

利用计算流体力学软件FLUENT对磁致伸缩超声振动仪中超声空化发生特性进行数值模拟.通过考察流场内的绝对压力、气含率以及流体速度的变化,分析了超声空化的发生特性,并分析了相关参数对模拟结果的影响.结果表明:试样振动时,试样中间区域为主要空化区域.边缘区域发生空化的概率很小,但该区域始终受到试样周边流体绕流的作用,会对试样的两个边缘产生"磨削"破坏.在次边缘区域,水蒸气泡在快速流动的过程中溃灭,因而会对试样表面造成辐射状"划痕".在影响参数中,密度和质量力的欠松弛因子的取值影响模拟结果的准确性;RNG k-ε模型对低压较敏感;非平衡壁面函数与增强壁面函数对贴近壁面处的流体压力变化更加敏感;在空化模型中,水的气化压力越高,流场内的高低压降幅越小,压力变化越稳定,而试样表面的气含率分布差异更大;不可压缩气体质量分数越大,试样表面压降幅度越小,试样表面的平均气含率越高.     

正弦波纹流道中流体流动和传热特性研究

采用计算流体力学(CFD)方法,研究了一定雷诺数范围内(50≤Re≤200),正弦波纹流道内的流体充分发展的层流流动和传热性能。比较了不同结构的正弦波纹流道的阻力因子ef、传热因子eNu和能效因子e的值,研究结果表明,正弦波纹流道的波纹波幅对于流体流动和传热性能的影响较大。分析了波纹流道中垂直于主流方向特殊横截面上的流体速度矢量图和温度等值线图,研究结果表明,波纹流道的弯曲壁面使得流体在流道中垂直于主流方向的截面上产生二次流,二次流的出现增强了流道中心流体和近壁处流体的混合和传热,传热性能提高的同时阻力增加。     

节流阀小开度下空化特性的数值分析

基于计算流体动力学方法,数值研究了节流阀开度变化对节流阀内压力场、速度场及空化区域的影响。结果表明:随着开度的减小,下游槽(尤其是节流口处)流体的流速会迅速增大,空化区域逐步增大且空蚀程度逐渐加深,但当开度很小即节流阀阀口接近于闭合时,空化程度反而减弱,且空化区域向节流口移动。此外,阀内压力较大的区域位于上流道,压力较小的区域位于下流道,随着开度的减小,阀内的低压区逐步向阀口处转移。     

基于CFD的不同开度下顺序阀管路稳定性分析

针对某企业生产的顺序阀工作系统稳定性问题,进行了流体仿真并研究了不同开度下顺序阀管路内流场,总结了阀门内部产生复杂流动状态的原因,为后续顺序阀在设计时规避瞬态工况下运行故障提供思路.结果表明,阀口打开瞬间产生的极大的压力与速度梯度会产生复杂流动状态,导致阀门发生故障.随着阀口开度的增大,压力与速度逐渐平稳,阀口下游漩涡...