本文選題：迷宮調(diào)壓器 + 迷宮盤片設(shè)計�。� 參考：《西南石油大學》2016年碩士論文

【摘要】：調(diào)壓器作為城鎮(zhèn)燃氣系統(tǒng)中的核心部件,對于天然氣的運輸與運用起著至關(guān)重要的作用。但在該領(lǐng)域國內(nèi)研發(fā)大多以仿制為主,多次的樣機加工和試驗使研發(fā)周期與成本大大增加,極不利于技術(shù)創(chuàng)新水平的提高。研究的內(nèi)容也大都停留在原理分析或者試驗驗證的階段,尤其是針對于高壓差工作條件下調(diào)壓器內(nèi)部的可壓縮流動幾乎沒有深入的研究,更無法提供有效的參考。本文根據(jù)目前直力式調(diào)壓器在高壓差大流量的情況下不能很好使用的現(xiàn)狀,擬對目前的直接式調(diào)壓器進行設(shè)計改進,設(shè)計出一款軸流式迷宮活塞燃氣調(diào)壓器使得其能夠在高壓差、大流量情況下工作。參照伯努利方程,在介質(zhì)為可壓縮氣體情況下對調(diào)壓器迷宮盤片的設(shè)計做了理論推導,包括迷宮盤片轉(zhuǎn)彎級數(shù)的確定、迷宮流道數(shù)量的確定、以及迷宮盤片數(shù)量的確定,以及參照文獻,確定迷宮盤片入口尺寸等。根據(jù)初始條件設(shè)計出第一級迷宮盤片降壓結(jié)構(gòu)以及第二級活塞式閥芯降壓結(jié)構(gòu)。本文提供了兩種可供選擇的方案,根據(jù)方案的對比,選擇出比較合理的方案進行調(diào)壓器的整體設(shè)計工作。運用三維建模軟件Pro/E對所設(shè)計的調(diào)壓器進行三維模型的建立,并且對模型進行簡化處理以便于導入到有限元分析軟件ANSYS CFX里進行流場的仿真。有限元分析的目的在于驗證所設(shè)計的調(diào)壓器是否達到設(shè)計的要求。經(jīng)過有限元的模擬驗證結(jié)果顯示,本文所設(shè)計的調(diào)壓器基本上達到要求,并且本文還對不同盤片數(shù)量進行了模擬。針對模擬的結(jié)果可以看出設(shè)計的調(diào)壓器在結(jié)構(gòu)上存在著一些不足,需要做進一步的結(jié)構(gòu)改進。對迷宮盤片流道,以及出口盤片結(jié)構(gòu)做了相應的改進。為了取到后端穩(wěn)定的壓力值,本文還增加了一個取后端壓力的信號管,并且對彈簧進行了優(yōu)選。
[Abstract]:As the core component of urban gas system, voltage regulator plays a vital role in the transportation and application of natural gas. However, most of the domestic R & D in this field is mainly based on imitation. Many kinds of prototype processing and testing have greatly increased the R & D cycle and cost, which is not conducive to the improvement of technological innovation level. The contents of the research are mostly stopped. In the stage of principle analysis or test verification, especially for the compressible flow inside the pressure differential pressure regulator, it is almost impossible to provide an effective reference. This paper is based on the present situation that the current direct pressure regulator can not be used well under the condition of high pressure difference and large flow. The voltage regulator is designed and improved, and an axial flow labyrinth piston gas regulator is designed to work in the case of high pressure difference and large flow. With reference to the Bernoulli equation, the design of the labyrinth plate for the pressure regulator is theoretically derived under the condition of the compressible gas, including the determination of the labyrinth plate turning series and the number of labyrinth passages. The determination of the quantity, the determination of the number of labyrinth disc, and the reference literature, determine the size of the labyrinth disc entrance. According to the initial conditions, the step-down structure of the first order labyrinth disc and the second stage piston type valve core depressurization are designed. In this paper, two options are provided, and a more reasonable scheme is chosen according to the comparison of the scheme. The overall design of the voltage regulator is carried out. The three-dimensional modeling software Pro/E is used to establish the three-dimensional model of the voltage regulator, and the model is simplified to facilitate the simulation of the flow field in the finite element analysis software ANSYS CFX. The purpose of the finite element analysis is to verify whether the designed voltage regulator has reached the design. The results of the finite element simulation show that the voltage regulator designed in this paper has basically reached the requirement, and the number of different disc is also simulated in this paper. In view of the simulation results, it can be seen that the design regulator has some shortcomings in the structure, and needs to be further improved. In order to get the stable pressure in the rear end, a signal tube for the back end pressure is added, and the spring is optimized.
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU996

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本文編號：1947054