本文關(guān)鍵詞：新型高參數(shù)減壓閥流動特性與高溫高壓強(qiáng)度分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：“熱電聯(lián)產(chǎn)”作為國家能源戰(zhàn)略重要組成部分,是實(shí)現(xiàn)能源的分階、高效利用的重要措施。減壓閥作為“熱電聯(lián)產(chǎn)”工程的核心部件,廣泛應(yīng)用于國家重大建設(shè)發(fā)展工程上。然而,傳統(tǒng)的減壓閥已無法適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的高溫高壓、高壓差等工況要求,因此迫切需要針對減壓閥進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化與創(chuàng)新。本文開發(fā)了一種以內(nèi)外多孔籠罩+多孔節(jié)流孔板為減壓元件的高參數(shù)角式減壓閥,并對其高壓差流通性能以及高溫高壓強(qiáng)度進(jìn)行了較為系統(tǒng)的數(shù)值模擬與分析,主要研究內(nèi)容以及成果如下：首先,本文采用流體分析軟件FLUENT,建立減壓閥流體區(qū)域網(wǎng)格,研究了減壓閥的阻塞流發(fā)生情況、流量特性以及不同開度下的流動參數(shù)(壓力、速度、溫度)變化情況。得到該多級減壓系統(tǒng)的臨界壓差比、流量特性曲線；闡述了多級減壓機(jī)理與不同開度下壓力分布情況；從運(yùn)動學(xué)角度分析了流動漩渦的產(chǎn)生,并從能量角度驗(yàn)證其產(chǎn)生,并計(jì)算比較了不同開度下能耗損失的變化；分析了閥內(nèi)蒸汽過熱度隨著開度的變化。其次,本文采用軟件ANSYS Workbench,以小流量工況為例,利用有限元方法計(jì)算了恒定蒸汽參數(shù)(1OMPa,520℃)下減壓閥閥體關(guān)鍵截面與結(jié)點(diǎn)的瞬態(tài)溫度場,得到整個過程的危險(xiǎn)工況與危險(xiǎn)點(diǎn),即閥體內(nèi)外壁溫差達(dá)到最大的時(shí)刻與位置。最后,在溫度場計(jì)算的基礎(chǔ)上,計(jì)算了恒定參數(shù)蒸汽進(jìn)入閥體過程的熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力、綜合應(yīng)力以及周向應(yīng)力的變化,確定了應(yīng)力極值區(qū)域,并采用MONSON計(jì)算分析方法計(jì)算了不同開度下閥門開啟過程的疲勞損耗。本文研究成果對于保證高參數(shù)減壓閥的調(diào)節(jié)性能、確保其安全運(yùn)行具有重要的意義。
【關(guān)鍵詞】：高參數(shù)減壓閥 結(jié)構(gòu)創(chuàng)新 溫度場 應(yīng)力場 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH134
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 1 緒論11-20
• 1.1 課題研究背景11-12
• 1.2 減壓閥研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 減壓閥內(nèi)部流動研究12-14
• 1.2.2 減壓閥強(qiáng)度研究14-15
• 1.2.3 套筒閥的結(jié)構(gòu)研究15
• 1.3 計(jì)算流體力學(xué)理論與軟件15-17
• 1.3.1 計(jì)算流體力學(xué)理論15-16
• 1.3.2 計(jì)算流體力學(xué)軟件16-17
• 1.4 有限元理論與軟件17-18
• 1.4.1 有限元理論17-18
• 1.4.2 有限元軟件18
• 1.5 本文研究內(nèi)容18-20
• 2 新型高參數(shù)減壓閥流動特性研究20-47
• 2.1 流動控制方程20-21
• 2.1.1 連續(xù)性方程20
• 2.1.2 運(yùn)動方程20
• 2.1.3 能量方程20-21
• 2.2 湍流模型21-23
• 2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)κ-ε模型22
• 2.2.2 RNGκ-ε模型22-23
• 2.2.3 可實(shí)現(xiàn)的κ-ε模型23
• 2.3 新型高參數(shù)減壓閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23-26
• 2.4 流動分析模型建立26-29
• 2.4.1 流動分析模型26-27
• 2.4.2 網(wǎng)格劃分軟件與方法選取27
• 2.4.3 網(wǎng)格劃分結(jié)果27-29
• 2.4.4 邊界條件29
• 2.5 流量與壓差關(guān)系研究29-32
• 2.6 閥體流量特性32-33
• 2.7 閥體內(nèi)部流動可視化結(jié)果分析33-45
• 2.7.1 多級減壓壓力變化過程34-38
• 2.7.2 多級減壓速度變化過程38-43
• 2.7.3 多級減壓溫度變化過程43-45
• 2.8 本章小結(jié)45-47
• 3 新型高參數(shù)減壓閥溫度場計(jì)算分析47-64
• 3.1 溫度場計(jì)算方程47-48
• 3.1.1 導(dǎo)熱問題微分方程47
• 3.1.2 對流傳熱計(jì)算47-48
• 3.2 幾何模型與網(wǎng)格劃分48-49
• 3.3 閥體材料熱力性能49
• 3.4 溫度場計(jì)算邊界條件49-52
• 3.4.1 傳熱系數(shù)計(jì)算50-51
• 3.4.2 傳熱系數(shù)計(jì)算結(jié)果51-52
• 3.5 模型截面與關(guān)鍵參考結(jié)點(diǎn)位置說明52-53
• 3.6 溫度場計(jì)算結(jié)果分析53-62
• 3.7 本章小結(jié)62-64
• 4 新型高參數(shù)減壓閥應(yīng)力場計(jì)算分析64-86
• 4.1 應(yīng)力場計(jì)算方程64-65
• 4.2 應(yīng)力計(jì)算邊界條件65
• 4.3 閥體材料機(jī)械性能65-66
• 4.4 關(guān)鍵參考結(jié)點(diǎn)位置說明66-67
• 4.5 高參數(shù)減壓閥應(yīng)力結(jié)果分析67-82
• 4.5.1 熱應(yīng)力場結(jié)果分析67-72
• 4.5.2 機(jī)械應(yīng)力結(jié)果分析72-73
• 4.5.3 綜合應(yīng)力結(jié)果分析73-82
• 4.6 疲勞損傷計(jì)算82-83
• 4.7 不同工況下閥體應(yīng)力以及疲勞損傷比較83-84
• 4.8 本章小結(jié)84-86
• 5 總結(jié)與展望86-88
• 5.1 本文主要成果86-87
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)87
• 5.3 展望87-88
• 參考文獻(xiàn)88-92
• 作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果92

【參考文獻(xiàn)】

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3 瞿曉華,謝晶,徐世瓊;計(jì)算流體力學(xué)在制冷工程中的應(yīng)用[J];制冷;2003年01期

4 陳浩;江勝飛;裴延波;江勝濤;;新型籠套式節(jié)流閥節(jié)流性能分析[J];油氣田地面工程;2013年04期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 涂維青;基于ANSYS Workbench的注塑模具剛強(qiáng)度分析系統(tǒng)開發(fā)[D];河南工業(yè)大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：新型高參數(shù)減壓閥流動特性與高溫高壓強(qiáng)度分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：382440