蝶閥作為廣泛使用的管道控制設(shè)備,它的可靠性、節(jié)能性、制造和運(yùn)行成本對于國民經(jīng)濟(jì)具有重要的意義。在蝶閥設(shè)計(jì)中,關(guān)于如何降低蝶閥的流阻、蝶閥流阻的測算、蝶閥水力矩的計(jì)算、蝶閥各個(gè)開度的非均布載荷情況和強(qiáng)度分析、密封副的分析和計(jì)算等一直是設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中一般采用試驗(yàn)分析和查閱設(shè)計(jì)手冊的方法,這不僅耗時(shí)較長,而且加大了設(shè)計(jì)制造成本。本文旨在采用一種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法——有限單元法,對某型橡膠軟密封蝶閥設(shè)計(jì)的主要難點(diǎn)進(jìn)行了深入的研究和分析： (1)闡述了蝶閥的應(yīng)用領(lǐng)域及其重要意義,介紹了蝶閥的基本結(jié)構(gòu)、基本性能及特點(diǎn),進(jìn)而指出了當(dāng)前蝶閥設(shè)計(jì)中的主要設(shè)計(jì)方法和存在的主要問題,導(dǎo)出了本課題的研究背景和研究意義,闡述了與課題相關(guān)的流體理論； (2)建立了某型橡膠軟密封蝶閥的參數(shù)化幾何模型,并建立了結(jié)構(gòu)靜力學(xué)仿真分析有限元模型,分析了該橡膠軟密封蝶閥在全關(guān)狀態(tài)下的應(yīng)力、變形結(jié)果,根據(jù)分析結(jié)果,改進(jìn)了該橡膠軟密封蝶閥的結(jié)構(gòu),并取得較好的效果； (3)為了分析流過蝶閥的流體,建立了一種計(jì)算流阻系數(shù)的有限元模型、利用Cosmosflow分析了管道的沿程壓力損失、計(jì)算了蝶閥在多種開度下的流阻系數(shù),通過與實(shí)驗(yàn)值...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 蝶閥在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用
    1.3 蝶閥的結(jié)構(gòu)及性能指標(biāo)
    1.4 當(dāng)前蝶閥設(shè)計(jì)存在的關(guān)鍵問題及設(shè)計(jì)方法
    1.5 本課題相關(guān)的流體理論
        1.5.1 流體的分類
        1.5.2 湍流模型
        1.5.3 流體基本方程
        1.5.4 流阻系數(shù)的定義
        1.5.5 氣蝕
    1.6 本章小結(jié)
第2章 蝶閥的參數(shù)化建模和結(jié)構(gòu)靜力分析
    2.1 Solidworks介紹
    2.2 結(jié)構(gòu)靜力分析
    2.3 參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念和模型
    2.4 全關(guān)工況下靜力有限元分析
        2.4.1 材料
        2.4.2 載荷
        2.4.3 施加邊界條件
        2.4.4 網(wǎng)格劃分
        2.4.5 計(jì)算結(jié)果與討論
        2.4.6 改進(jìn)蝶閥結(jié)構(gòu)
        2.4.7 結(jié)構(gòu)改進(jìn)后結(jié)果及分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 蝶閥的流體分析
    3.1 Cosmosflow軟件簡介
    3.2 管道沿程壓力損失的仿真計(jì)算
    3.3 流阻系數(shù)計(jì)算
        3.3.1 全開工況下流阻系數(shù)計(jì)算
        3.3.2 與全開工況下試驗(yàn)值的比較
        3.3.3 各個(gè)開度的流阻系數(shù)仿真及計(jì)算
        3.3.4 改進(jìn)蝶板結(jié)構(gòu)后的流阻系數(shù)分析
    3.4 流態(tài)分析
        3.4.1 壓力變化分析
        3.4.2 流速分析
        3.4.3 流線分析
        3.4.4 流態(tài)分析結(jié)果討論
    3.5 本章小結(jié)
第4章 流固耦合分析
    4.1 耦合分析定義及其方法
    4.2 流固耦合分析方法
    4.3 進(jìn)行流固耦合分析
    4.4 蝶閥的水力矩分析
    4.5 氣蝕分析
    4.6 氣蝕的解決方法
    4.7 本章小結(jié)
第5章 密封分析
    5.1 影響閥門密封性能的因素
    5.2 蝶閥的密封面介紹
    5.3 密封比壓的理論計(jì)算
    5.4 蝶閥密封分析
        5.4.1 多載荷步分析
        5.4.2 接觸分析
        5.4.3 密封分析
    5.5 關(guān)于密封面的改進(jìn)方案
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號：3849390