安全阀流场数值模拟研究

应用计算流体力学软件Fluent建立了安全阀三维可压缩流场计算模型.采用标准κ-ε和Realizable κ-ε两种湍流模型,并将两个模型的计算结果与验证实验的测试数据进行对比,确定了更合适的模型.并对安全阀的流场形态和工作特性进行了分析.     

安全阀稳态排量测试新技术研究

排量是衡量安全阀性能的重要参数,因此其准确计算和评估极为重要。排量的标准测试方法要求严格,测试繁琐且难以实施。与多数文献略去开启过程动态效应在固定开高状态下进行排量研究不同,文中研究了一种利用阀芯传感器的测试数据来评估动态开启稳定排放阶段排量的计量方法。数值模拟发现,超压泄放过程的稳态排放阶段喷管的喉部位于帘面,并且发现,排放流体处于跨音速流态。进一步的检测技术研究表明,稳态排量可以通过阀芯传感器采集的稳态排放数据来确定和计量,进而可以实现额定排量评估。这种新的排量计量和测试技术改变了传统的安全阀流量测试思路,扩展了阀芯传感器的应用范围,实现了一种简便易行的排量测试技术,且具有足够的测试精度。     

安全阀内部流场研究进展

介绍了国内外安全阀研究的历史、现状及发展方向，重点分析了弹簧直接载荷式安全阀的内部流场方面的研究进展。     

安全阀排量系数分析研究

本文分析了传统安全网排量及排量系数计算方法存在的问题，在考虑阀瓣影响因素的安全阀排量计算模型基础上，提出了安全阀排量系数计算公式。通过试验研究，发现安全阀排虽系数是一个与压力比有关的参量，随压力比的增大而减小，安全阀一般处于亚临界流动状态。通过对压力比影响排量系数的机理探讨，澄清了传统方法的错误观点。试验结果表明．本文公式的计算误差不超过8％，是规范计算误差的五分之一。     

安全阀排量试验装置的研制

介绍了液化气体移动式压力容器用内置全启式弹簧安全阀排量试验装置的设计结构及其技术参数。     

安全阀开启高度对其排放能力影响的数值模拟

提出了安全阀三维可压缩流场计算模型的建立方法,并利用这一数值模拟的方法,研究了开启高度对安全阀排放能力的影响规律,通过对流场直观的分析,给出了对其影响机理的认识。     

安全阀排量相关标准规定的比较与分析

介绍了蒸汽用安全阀排量计算公式相关的标准及规程。比较和分析了安全阀排量计算公式的适用条件与实际应用结果。     

高速深井离心泵内部流场数值模拟与试验研究

通过对100QJ 3.2型高速深井离心泵在不同网格数、不同湍流模型、不同模拟级数条件下进行三维定常数值模拟,分析了不同条件对其性能的影响,从而选出合适的数值模拟设置方法。将性能预测结果与样机试验结果对比,验证利用CFX软件预测高速深井离心泵性能的可行性。结果表明:采用叶轮网格数为40万、Standard k-ε湍流模型、两级全流场模型对高速深井离心泵进行全流场三维定常数值模拟最为合适。     

安全阀稳态泄放过程的瞬态模拟与试验验证

该文采用瞬态模拟方法对开启过程的稳态泄放流动机理进行了研究,采用路径分析法和流线分析法研究了内部和外部泄放流道中流场参数的变化特点,对比了模型的相关参数在典型路径上的变化关系。分析了流动的跨音速发展和演化情况,进而说明了安全阀与传统喷管在超音速机理方面的异同。同时分析发现喉部并未如传统理论预期出现超音速流,而传统认为不会出现超音速流的阀口流场附近区域(密封面)和反冲盘出口却出现了全面超音速流。利用所开发的实验装置对开启过程参数进行了验证测试。模拟结果与测试数据的对比表明,三维瞬态模拟和实验数据非常吻合。     

安全阀稳态与瞬态数值模拟技术对比研究

为探究稳态与瞬态两种数值模拟技术的区别,采用ANSYS CFX对安全阀开启过程的流场动力学参数进行了定性和定量的对比分析,并进行了相应的试验验证。研究发现,在开启阶段两者的性能参数相对偏差较大,也就是说稳态模拟比较适合对静态参数的测量,但如果要同时研究动态性能参数的变化情况,就需要采用瞬态模拟。     

先导式安全阀流道结构对排放性能的影响

分析了先导式安全阀流道结构几何参数对其排放性能的影响,并采用CFD商业软件FLUENT对先导阀主阀流场进行数值模拟,得出了先导式安全阀排放性能与流道结构的关系及其不同流道结构下流场的分布和排量系数的仿真曲线,为先导式安全阀排放性能的研究提供一定的理论依据。     

组合压气机性能和流场的数值模拟研究

针对航空发动机组合压气机的设计,采用定常数值模拟方法,对某轴流离心组合压气机的内部流场进行了分析,以探索其内部流动规律.最后将计算结果与试验结果做了比较,得出结论.     

电弧喷枪流场的数值模拟研究

电弧喷枪流场特性是影响电弧喷涂质量的关键因素之一。运用商用流体计算软件Fluent，对手持式高速电弧喷枪头部及枪外射流进行了模拟计算，通过分析可以看出，雾化射流具有不对称、湍流等特点，其射流速度分布有明显的先递增后衰减的规律，在流场推动下，雾化的金属粒子首先被流场加速，到达最大值后速度开始衰减，随着喷涂距离的增加，粒子的速度逐渐下降，特别是靠近流场外部的粒子，速度的下降更快，最终失去了与基底的结合动能，成为灰尘，飞散到环境之中，这既浪费了材料，又污染了环境。为了提高沉积率，保证涂层质量，喷涂距离的控制显得非常重要。     

惯性粒子分离器流场特性的PIV试验研究

惯性粒子分离器因具有流动损失小、砂尘分离效果明显的特点而成为直升机发动机进气道的标准配置。论文采用PIV测速技术对惯性粒子分离器矩形截面模型进口、中心体驼峰区域、清除流(包括分叉区域)、主气流流场在高速进气状态下,进行分段测量,研究了该模型流道在设计型线下的流动特性;对比数值计算,显示出该流场的局部流动细节结构。进一步地验证了湍流模型数值计算方法可应用于惯性粒子分离器流道流场特性的研究。     

涡旋式膨胀机内部流场的数值模拟研究

为研究涡旋式膨胀机内部流体的流动特性,本文在分析涡旋式膨胀机工作原理的基础上,建立了内部工作腔的二维模型。模拟计算采用了动网格和标准k-ε湍流模型,利用Fluent 6.3模拟实现了涡旋膨胀机内部气体非定常流动的动态分析,得到了不同转角时刻的压力分布和速度分布图,模拟结果表明膨胀腔内压力和速度的分布存在不均匀性。为深入研究膨胀机的工作特性提供了参考依据。     

安全阀的特性曲线及试验

介绍了安全阀特性曲线，并通过试验，得到安全阀的升力曲线，可用于弹簧刚度的最优选取。     

螺杆泵腔室内流场的数值模拟研究

在SolidWorks软件中建立了螺杆泵定子与转子模型,并成功地进行装配,运用Fluent提供的UDF功能建立描述螺杆泵转子运动的动网格;运用Fluent求解器对螺杆泵腔室内的非定常流动进行数值模拟,得到流场的速度分布、压力分布和应力场;分析流体粘度、转子转速以及螺杆泵偏心距对流场的影响。计算结果表明:当转子要离开定子的两端面时,泵内流场总会出现十分明显的涡流;粘度仅影响速度、压力和应力数值的大小,而对分布规律的影响不大;转子转速对速度分布影响比较大,流场速度随转子转速的增大而增大;此外,偏心距对流场有较大的影响,且偏心距越大流场参数变化幅度越大,这表明偏心距对螺杆泵的稳定性影响很大。     

充型过程流场数值模拟研究

对充型过程进行分析,确立了充型过程数值模拟的数学模型。利用计算机数值模拟技术对充型阶段的流动过程进行了计算。在此基础上开发了流场模拟软件,并对铸件进行了模拟,结果证明所建立的数学模型及开发的程序是正确的。