基于CFD調節(jié)閥內部流場數(shù)值模擬研究與結構優(yōu)化
本文關鍵詞:基于CFD調節(jié)閥內部流場數(shù)值模擬研究與結構優(yōu)化,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:過程工業(yè)生產(chǎn)中廣泛的存在著氣液兩相流現(xiàn)象。作為一種執(zhí)行機構,調節(jié)閥是過程工業(yè)控制系統(tǒng)中不可或缺的工作元件。當調節(jié)閥中有流體通過節(jié)流元件時,閥門內流道便可能發(fā)生兩相流現(xiàn)象,使得閥體內部的流動與傳熱參數(shù)產(chǎn)生改變,進而對設備的性能造成影響。在比較惡劣的工況下,閥門內流道的兩相流會對閥門部件造成沖蝕破壞。本文主要對蘇州德蘭能源科技有限公司設計生產(chǎn)的型號為SY4500系列的氣動Y型疏水閥內部流場進行了數(shù)值模擬,研究分析了蒸汽中夾帶少量液滴的兩相流工況對該類型疏水閥產(chǎn)生的沖蝕破壞;贑FD軟件具體模擬分析了閥門在全開度下所受到的沖蝕破壞情況,驗證了閥門受沖蝕破壞的位置。最后,針對該類型疏水閥的沖蝕破壞情況,對閥門的結構進行了優(yōu)化,分別采用節(jié)流套式、閥芯套筒式以及迷宮盤片式優(yōu)化結構,結果表明,當工況相同時,幾種優(yōu)化結構均有著較為明顯節(jié)流降壓效果,都能夠大幅降低閥門內液滴最大速度,有效降低閥門沖蝕損傷。此外,閥前節(jié)流與閥芯套筒閥門的沖蝕破壞都主要在發(fā)生在節(jié)流元件,使得密封面得到了較好的保護。
【關鍵詞】:兩相流 調節(jié)閥 CFD 沖蝕
【學位授予單位】:華東理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TH134
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第1章 緒論9-13
- 1.1 引言9
- 1.2 課題研究背景及意義9-10
- 1.3 國內外研究現(xiàn)狀10-12
- 1.4 本文研究的主要內容12
- 1.5 本章小結12-13
- 第2章 CFD相關理論基礎及軟件簡介13-30
- 2.1 調節(jié)閥的相關原理及特性13-19
- 2.1.1 調節(jié)閥的組成及分類13-16
- 2.1.2 調節(jié)閥的工作原理16-19
- 2.2 CFD相關理論基礎及軟件簡介19-29
- 2.2.1 計算流體力學理論基礎19-25
- 2.2.2 數(shù)值求解方法25-27
- 2.2.3 CFD軟件簡介與求解過程27-29
- 2.3 本章小結29-30
- 第3章 Y型調節(jié)閥內部流場數(shù)值模擬30-43
- 3.1 引言30-31
- 3.2 幾何模型與網(wǎng)格劃分31-35
- 3.2.1 流道模型31-32
- 3.2.2 多相流模型32-34
- 3.2.3 網(wǎng)格劃分34-35
- 3.3 數(shù)值模擬條件35-39
- 3.3.1 流體域35-36
- 3.3.2 湍流模型36-39
- 3.3.3 邊界條件39
- 3.4 模擬結果分析39-42
- 3.4.1 網(wǎng)格無關性39-40
- 3.4.2 閥門沖蝕模擬40-42
- 3.5 本章小結42-43
- 第4章 Y型調節(jié)閥結構優(yōu)化分析43-57
- 4.1 引言43
- 4.2 節(jié)流套結構43-48
- 4.3 閥芯套筒結構48-52
- 4.4 迷宮盤片式結構52-55
- 4.5 本章小結55-57
- 第5章 總結與展望57-59
- 5.1 總結57
- 5.2 展望57-59
- 參考文獻59-63
- 致謝63-64
- 攻讀碩士期間學術成果64
【參考文獻】
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本文編號:275266
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