深海通海阀开启力仿真与试验

阀门的开启力是阀门强度设计的重要依据,同时也是阀门启闭控制系统设计的基础。针对先导式深海通海阀的开启力变化规律,分别运用仿真与试验的方法对所研究的深海通海阀在开关阀过程中阀杆受力的变化规律,以及有无先导孔条件下开阀力大小进行了研究,得到了相关规律及开阀过程中最大开阀力值。研究结果表明,先导孔在整个开阀过程中能减少开阀力,并且有先导孔结构开阀力变化更平稳。所得结论及试验方法对于该型先导式通海阀研究具有重要的参考意义。     

轴流式止回阀的流动场协同分析与减阻设计

为了分析轴流式止回阀流阻性能,探究阀内结构优化设计方法,引入场协同原理,将该原理从层流推广至湍流.利用Fluent软件对2种不同型号（优化前、后）阀门的内流场进行数值模拟和流动场协同分析,得到压降、流速分布、流动场协同角余弦值分布和有效黏性系数.结果表明：优化后阀内流体的速度场与速度梯度场整体上的协同程度更差,有效黏性系数更小,减阻效果明显,能耗降低;通过对比分析流速分布和流动场协同角余弦值分布,还能从局部流动场协同的角度揭示流阻的变化机理.基于流动场协同原理在流动减阻研究中的优势,提出2种阀结构优化设计的思路.     

锥形阀消力池淹没射流的大涡结构及特征

结合盘石头水库输水洞模型试验 ,应用现代紊流理论 ,对输水洞下游锥形阀消力池内的复杂流动结构进行了观测试验和定性分析 ,并从紊流力学的角度对耗散作了机理性分析 .认为锥形阀消力池内流态的显著特点是锥底存在较大范围的卷吸区 ,流态具有强三维性 ,大尺度涡拟序结构对池内的流速分布、压强分布及消能起主导作用 ,为进一步进行锥形阀消力池内流态及消能的定量计算奠定了基础     

电子膨胀阀射流噪声数值模拟

应用Realizable k-ε湍流模型和Mixture两相流模型,对电子膨胀阀小开度下的二维流场进行了数值模拟,根据计算结果,使用宽频噪声计算方法得到了膨胀阀内流体噪声分布。对电子膨胀阀的改进模型进行了数值模拟,并对流体的速度场及其噪声辐射结果进行了分析,结果表明,阀口长度加长和阀口改为喇叭口结构可以减小射流噪声。     

电子膨胀阀射流噪声数值模拟

应用Realizable k-ε湍流模型和Mixture两相流模型,对电子膨胀阀小开度下的二维流场进行了数值模拟,根据计算结果,使用宽频噪声计算方法得到了膨胀阀内流体噪声分布。对电子膨胀阀的改进模型进行了数值模拟,并对流体的速度场及其噪声辐射结果进行了分析,结果表明,阀口长度加长和阀口改为喇叭口结构可以减小射流噪声。     

有压管路中阀门关闭特性的数值研究

采用K-ε两方程模型结合大涡模拟模型对水箱管道模型进行了不可压二维数值模拟,采用用户自定义函数（UDF）获取了阀门运动动网格与流场相结合的流域模型,比较了压力进口与速度进口对数值计算的影响,非定常计算时不能选择速度进口方式.给出了阀门关闭动态过程中一些内流参数特征分布,阀前压力集中在200 Hz以下,阀后涡系扩散明显.     

基于循环平稳分析的推进泵流致噪声特性研究

为了深入理解推进泵流致噪声激励源机理，为推进泵低噪声设计提供支撑，以某双级推进泵为对象，基于其多工况下的辐射噪声实测结果，围绕推进泵流致噪声的调制机理及流致噪声源的提取方法展开研究. 在空泡水洞中测量该双级推进泵的辐射噪声，采用循环平稳分析方法，进行噪声解调分析与流致噪声源特征频率提取；开展该双级推进泵内流场的非定常数值模拟，分析其瞬态内流场分布特性与三向激振力特性. 联合信号处理结果与内流场模拟结果，研究推进泵流致噪声源的关键特性与形成原理. 结果表明，导叶是影响双级推进泵辐射噪声特性的关键因素，导叶调制线谱的强度与推进泵的来流条件、运行工况密切相关，叶轮与导叶的匹配性设计对推进泵振动噪声控制起关键作用.     

微水节能热风阀阀板的模拟分析

运用有限元法对微水节能热风阀阀板在稳态下的温度场进行了传热学分析,并用有限元软件ANSYS计算出了阀板在稳态工作状态下的温度场分布,阀门在完全开启状态时,阀板外圈温度最高,温差最大,易引起阀板外圈变形;阀门在关闭状态时,阀板与耐火材料交界处的最高温度为205℃左右,并且阀板芯温度随着耐火材料的热导率的增大而升高.     

给水管网水力瞬变分析(2)

继文(1)提出数值方案后,本文完成了计算程序编制,并对典型环状给水管网总管及网间管段阀门关闭过程产生的水力瞬变进行了计算分析.结果表明阀前阀后管段中的关闭水锤较管网其它管段要大得多;按本文计算所用的阀门特性,水锤压力急剧上升时的阀门开度低于2%,控制好此后的关闭过程对降低水锤有利;延长给水总管阀门关闭时间有利于降低关闭瞬间水锤.本文方法具有良好的收敛性,可用于实际进行工程问题分析.     

液控换向阀内流场及动态特性的数值模拟

为获得阀口型式对液控换向阀内流场和动态响应的影响,利用CFD和Matlab Simulink数值模拟软 件对该阀进行了分析．阀内流场模拟采用两相混合流和标准k-8模型;滑阀动态响应研究是基于滑阀运动 的物理方程在Matlab Simulink平台上开展的．对3种阀口流场进行稳态和瞬态分析,得到流量系数、入流射 流角度和滑阀所受轴向力．分析结果表明：阀口开度越小、流量越大,轴向力和气穴产生的可能性都增大;滑 阀运动速度越大,开阀过程产生气穴可能性越大,闭阀过程相反;阀口开度为2 mm,流量在35 L/min以下不 产生气穴;液动力方向始终为开阀方向,常用公式计算结果与实际不符．动态特性研究表明：K或V型阀口的 滑阀响应较快,但系统工作速度主要由阀口流量系数决定,应限制滑阀位移以避免振荡．阀口型式对液控换 向阀内流场和动态特性均有显著的影响     

无泄漏平面型纯水换向阀研究

针对纯水换向阀在突然切换时易产生严重冲击的问题，提出一种改进的纯水换向阀优化结构.通过设计和研制新型纯水换向阀，改变传统的间隙密封为直接密封，合理设计主阀芯与主阀套的压紧力，使先导阀阀口阻尼器与主阀敏感腔匹配.应用计算流体动力学(CFD)技术，对纯水换向阀主阀内流道的流场进行动态仿真，并优化流道结构.对所研制的纯水换向阀进行静、动态试验和寿命试验.结果表明,纯水换向阀的动态响应特性较好，换向迅速，换向冲击小，连续换向达万次后，主要零部件无异常现象.研制的纯水换向阀的性能基本达到了现有同类油压换向阀的水平.     

基于RANS、LES和HRL方法的YJ280液力变矩器的数值模拟

为了提高液力变矩器的CFD计算精度,采用不同湍流模型对液力变矩器的内流场进行了数值模拟,并从内流场流动细节的捕捉精度和外特性的预测精度两方面对液力变矩器的性能进行了对比分析.结果显示:在内流场流动结构捕捉精度方面, 5种湍流模型中的LES - KET模型捕捉涡结构的能力最强; 5种湍流模型均可实现对液力变矩器外特性的准确预测,其中RANS中的SST k - ω模型的预测精度最高.该研究结果可为正确选择湍流模型进行液力变矩器的外特性和内流场的高精度预测提供参考.     

关于锥阀流体力补偿的研究——突缘结构对流体力补偿效果

为了解决锥形阀的流体力的补偿问题,一些带有各种补偿结构的锥形阀广泛地应用在液压装置中、本文通过改变所设计的锥形阀的顶角、补偿结构的突缘外径、突缘与阀座间的距离、下流阀室内的开扩角等有关参数的大小的实验中、清楚地探明了在外向流及内向流情况下,上述有关参数对锥形阀的流量特性、锥形阀的轴向特性、气穴产生的界限及其噪声等方面的影响程度。从而为开发高性能的锥阀提供了大量的实验数据和可取的锥形阀的形状,并且在理论上也进行了充分而深刻的分析。     

供水管网全网关阀预案与关键阀门分析

研究供水管网全网关阀预案一次性生成方法并评估阀门和管线的重要性,可为实施管网快速抢修和增强管网可靠性奠定技术基础.为此,应用图论传递闭包理论和Warshall算法计算识别管网子区(关闭阀门隔离事故管线后形成的管网最小隔离区域)和多余阀门,建立阀门-管网子区拓扑模型.然后应用该模型分析管网隔离子区的关联子区(阀门关闭后下游关联影响停水区域)及其非必关阀门(下游阀门),生成面向单事故点和多事故点的供水管网全网关阀预案,进一步分析了阀门失灵后的拓展关阀方案;以用户缺水量(位于事故子区及其关联子区)为指标评估管网子区和阀门重要性,识别关键子区(管线)和关键阀门,辅助管网科学巡检与阀门养护,提高阀门可靠性.天津市供水管网实际应用表明,管网子区为全网关阀预案制定及阀门与管线重要性分析提供了捷径.     

多孔层板结构内流阻特性试验与计算研究

设计了6种单层和6种双层结构的多孔层板,并在小型吸气式风洞上对12种放大模型的多孔层板结构进行了内流阻特性试验,研究了多孔层板的层数、拔流柱形状、绕流方式、开孔率等因素对内流阻特性的影响,还对多孔板结构内流阻的计算方法进行了研究,并结合试验工况进行了计算,计算结果与试验结果的比较表明：两吻合良好。试验数据和计算方法可用于层板冷却结构的设计。     

基于小波阈值的天然气管道阀门内漏信号分析

阀门是天然气管道运输的重要组成部件,阀门内漏给天然气管道运输带来了严重的安全威胁。通过阀门内漏声发射特性实验和声发射信号分析,可以得到声发射信号的幅度、能量和频谱,并进行内漏流量的判定。由于采集的声发射信号含有大量的噪声,因此应对采集的声发射信号采用默认阈值、硬阈值、软阈值、改进的小波阈值等多种阈值进行降噪分析,提高重建信号的信噪比,降低均方根误差值,消除信号噪声,为阀门内漏的检测和定性定量分析提供有效工具。     

阀门内流场数值模拟分析研究

文章在讨论阀门流量系数计算原理的基础上,给出了阀门内流场数字模拟分析方法。利用COSMOS/FloWorks实现球阀的流量系数计算分析,计算分析验证了应用CFD技术所计算阀门流量系数的准确性,并揭示球阀内流场压力的分布情况规律,为现实的设计生产提出了一种较为简单易行的计算阀门流量系数的方法。     

旋转剪切阀门的设计与实验研究

对目前阀门存在的一些问题,有针对性地设计了一种新型结构的阀门。这种结构的阀门采用了与现有阀门不同的结构形式,可以较好地解决阀门内漏问题。设计的阀门采用了金属-金属的平面硬密封结构,在流道附近采用耐磨损的材料,提高阀门密封面的磨损寿命。阀瓣与阀座之间的运动是直线与旋转的联合运动,阀瓣依靠弹簧力与阀座始终紧密贴合,阀门以剪切方式推出密封面上杂质的同时,又形成一种旋转形式的自研磨效果,保持密封面的平面精度和较低的表面粗糙度数值,使介质不产生内泄漏。实验结果表明,该种结构的阀门是可行的。     

基于CFD和网格自适应的流量系数计算方法

针对某100%开度的蝶阀进行流场和流量系数的仿真计算,综合运用了y+自适应和速度梯度自适应技术对阀门内流场的网格模型进行不同程度的优化。参照国家标准实验测量了该阀门的流量系数,以该系数为标准来评价仿真方法的准确性。结果表明,基于网格自适应的CFD仿真方法能准确地预测阀门的流量系数,网格自适应技术的运用可以有效地提高计算精度,并减少人工优化网格的难度和工作量。     

屏蔽式电动闸阀阀杆及闸板设计与分析

根据屏蔽式电动闸阀的实际工况,为了使闸板与阀座可靠密封,闸板、阀杆满足强度要求,提出了电动闸阀的整体设计方案,确定了闸板、阀杆的结构及材料,优化了闸板楔角,使开关阀门阀杆受力更加均衡.并根据螺母与丝杠间的最大作用力,对阀杆和闸板的承载能力进行校核计算.为了控制电动闸阀在关闭瞬间作用于闸板的关闭力的大小,设计了限力矩摩擦...