閥芯作為調(diào)節(jié)閥控制管道流量最重要的部件,其閥芯型面的合理設(shè)計(jì)決定了整個(gè)調(diào)節(jié)閥的質(zhì)量和工作效率。目前,國(guó)內(nèi)調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)大都采用流量試驗(yàn)結(jié)合反復(fù)修型的方法,其開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、效率低、成本高,且易導(dǎo)致系統(tǒng)的控制能力不夠精準(zhǔn),能耗偏大,無(wú)法滿足高性能調(diào)節(jié)閥的功能需求�；诖�,本文以某型號(hào)精小型單座調(diào)節(jié)閥為研究對(duì)象,將流場(chǎng)仿真、遺傳算法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和正交試驗(yàn)等方法運(yùn)用到閥芯型面優(yōu)化設(shè)計(jì)中,并對(duì)優(yōu)化后調(diào)節(jié)閥的流場(chǎng)特性進(jìn)行分析和研究。論文主要研究工作和相關(guān)結(jié)論如下:首先,利用Solidworks和ANSYS Fluent建立調(diào)節(jié)閥的內(nèi)部流道模型并進(jìn)行流場(chǎng)仿真,對(duì)調(diào)節(jié)閥的流量特性和流阻特性進(jìn)行研究,建立閥芯型面優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型;分別選取閥芯型面設(shè)計(jì)參數(shù)為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入量、調(diào)節(jié)閥性能參數(shù)為網(wǎng)絡(luò)的輸出量,并對(duì)輸入量進(jìn)行正交試驗(yàn);根據(jù)正交試驗(yàn)所得的參數(shù)組合修改閥芯型面,建立修改后的流道模型并進(jìn)行流場(chǎng)分析,最后根據(jù)流場(chǎng)分析得到的性能參數(shù),完成網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練初始樣本集的獲取。其次,考慮到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)存在易陷入局部極小值等固有缺陷,利用遺傳算法可以在解集空間內(nèi)全局尋優(yōu)的特點(diǎn),獲取閥芯型面預(yù)測(cè)模型的最佳初始權(quán)值和閾值... 

【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)

其特性曲線如圖2.1 所示，依次為快開(kāi)、直線、拋物線以及等百分比型[35]。在實(shí)際生產(chǎn)中拋物線型流量特性的調(diào)節(jié)閥應(yīng)用很少，基本可用等百分比型來(lái)替換，而快開(kāi)型大都使用于二位調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。因此，本文的研究對(duì)象為直線型和等百分比型。圖 2.1 理想流量特性曲線Fig.2.1 Ideal flow characteristic curve（1）直線流量特性直線流量特性是指調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與相對(duì)開(kāi)度成正比，用數(shù)學(xué)式表達(dá)為：KLLdQQd ()()maxmax（2.1）式中：K 為常數(shù)，即為調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)。將式（2.1）積分可得：

江 蘇 大 學(xué) 工 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文流體屬性為不可壓縮流體， 為常數(shù)；流動(dòng)方向上流體單位體積質(zhì)量為 0。1H 、2H 為流體通過(guò)斷面 1 和 2 時(shí)的重力位能；1P 、2P 為流體的壓力；1w 、2w 為流體通過(guò)斷面 1 和 2 時(shí)的流速。過(guò)調(diào)節(jié)閥節(jié)流口狀態(tài)如圖 2.2 所示。截面 1 和截面 2 為節(jié)流口通過(guò)節(jié)流口時(shí)，流通面積減小，假設(shè)此處的流體流動(dòng)是緩慢變對(duì)流體狀態(tài)影響可以忽略不計(jì)，即12H H。由于在節(jié)流口處紊流，則動(dòng)能系數(shù) 112a a 。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：2913993