【摘要】：傳統(tǒng)的蒸汽泵,一般是以蒸汽作為動力源,在鍋爐給水,輸送石油產(chǎn)品,礦山排水等許多工業(yè)和工程領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用。同時,高溫高壓蒸汽在工程上和實際生產(chǎn)中用途廣泛,特別是在食品膨化、煙草生產(chǎn)等行業(yè),由于傳統(tǒng)的高溫蒸汽的供應(yīng)設(shè)備排出壓力小,難以滿足實際需求。因此,設(shè)計出將高溫低壓蒸汽增壓的新型增壓泵已經(jīng)成為一種迫切的需要。 經(jīng)過實際調(diào)研和查閱大量的相關(guān)資料和文獻(xiàn),目前國內(nèi)還很少有人研究以氣態(tài)物質(zhì)作為工作介質(zhì)的蒸汽增壓泵,特別是往復(fù)式增壓泵。本文在液態(tài)介質(zhì)往復(fù)增壓泵的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,改進(jìn)設(shè)計新型蒸汽增壓泵汽缸組件的結(jié)構(gòu),并對舊排氣閥體進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。本文具體的內(nèi)容如下:重新設(shè)計并確定了泵體汽缸組件的基本結(jié)構(gòu)和參數(shù),并應(yīng)用高度集成的CAD/CAM/CAE軟件Pro/E,建立了蒸汽增壓泵汽缸組件主要零件的三維模型并進(jìn)行了裝配;利用流體動力學(xué)原理,將汽缸組件模型中的關(guān)鍵零件——排氣閥流道的模型導(dǎo)入Fluent前處理模塊Gambit進(jìn)行網(wǎng)格劃分,然后把生成網(wǎng)格文件導(dǎo)入Fluent,分析排氣閥體流道內(nèi)蒸汽流體的壓力場和速度場;在蒸汽壓力場、速度場的分析結(jié)果基礎(chǔ)上,應(yīng)用有限元分析方法,結(jié)合ANSYS的結(jié)構(gòu)分析模塊,仿真計算出排氣閥在給定條件下的結(jié)構(gòu)變形,并對新舊兩種排氣閥結(jié)構(gòu)的變形進(jìn)行了對比分析。 綜合以上分析和研究,本文初步設(shè)計出了以高溫高壓蒸汽為介質(zhì)的蒸汽增壓泵的汽缸組件的基本結(jié)構(gòu),并重點(diǎn)對排氣閥零件做CFD仿真分析和基于有限元方法的變形分析,最終確定了新的排氣閥結(jié)構(gòu)。新型的蒸汽往復(fù)增壓泵,將具有流量大、損耗小、耐高溫和能實現(xiàn)大幅度增壓的優(yōu)點(diǎn)。蒸汽增壓泵最終研制成功后,將膨化食品生產(chǎn)、煙草加工等行業(yè)具有很高的實用價值。
【圖文】：

國外也已有許多學(xué)者應(yīng)用Fluent軟件做了大量流體相關(guān)課題的研究，其中加拿大某高校就針對管路熱量輸送系統(tǒng)內(nèi)的兩相流進(jìn)行了Fluent建模分析[301。其速度場分布如圖1一1所示。圖1一1管路彎曲處速度場分布Fig.l一 1DistributionofVeloeityattheeomerofaPIPe有限元方法是現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要方法之一。近十多年來，有限元方法受計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的推動，得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，它體現(xiàn)在往復(fù)泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，使往復(fù)泵結(jié)構(gòu)設(shè)計更加頻繁的使用有限元方法，得到精確的分析計算結(jié)

沖模以及柱塞的應(yīng)力分布做了相關(guān)研究，并獲得了應(yīng)力分布圖[33]，如圖1-2所示。翻時夕舊 5.3SE戶生石1，分.23二注6:4.加幻范SDLUTIO討ST七p‘2及」耳，2嘴，娜帕+O9碼朋+O9明朋心朋明明姍(儀派撤撤挑飾姚城01E準(zhǔn)袱俐SED毓訓(xùn)二卿瓢翻…口、，，，·議，，，‘”勺耳飛鑫敷鷺圖1一2有限元計算后的最大應(yīng)力分布圖Fig.l一 2Distributionofmaximumstress
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TH38

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2598048