本文關(guān)鍵詞：彈簧載荷式安全閥熱態(tài)動(dòng)作性能實(shí)驗(yàn)以及其瞬態(tài)CFD模擬方法的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：眾所周知：彈簧式安全閥是一種非常重要的超壓泄放裝置,它能自動(dòng)釋放掉承壓容器中超過整定壓力的多余蒸汽。但是,對(duì)于安全閥動(dòng)作性能的數(shù)值模擬研究方法還不是很成熟,而動(dòng)態(tài)性能實(shí)驗(yàn)又需要巨大的花費(fèi),因此本文針對(duì)以上問題做了更進(jìn)一步的研究,主要內(nèi)容如下：(1)為了準(zhǔn)確且方便的研究彈簧載荷式安全閥在高溫高壓工況下的動(dòng)作性能,本課題中安全閥動(dòng)作性能試驗(yàn)嚴(yán)格按照ASME PTC-25進(jìn)行,通過這些實(shí)驗(yàn)得到了一些重要的安全閥的熱態(tài)參數(shù)。(2)本文中以實(shí)驗(yàn)得到整定壓力為基準(zhǔn),用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)對(duì)于安全閥的動(dòng)作性能進(jìn)行了3-D瞬態(tài)模擬,論證了一種新的CFD幾何計(jì)算模型的準(zhǔn)確性(在出口處加上一個(gè)四面開口大容器,保證出口(Opening)邊界沒有超聲速的流動(dòng))。本文中用熱飽和蒸汽作為介質(zhì)來模擬計(jì)算安全閥的動(dòng)作性能,同時(shí)也考慮了安全閥運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量對(duì)于安全閥啟閉時(shí)間的影響。通過比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果和瞬態(tài)計(jì)算結(jié)果,表明：計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果在誤差允許的范圍內(nèi),說明結(jié)果可信,即瞬態(tài)計(jì)算結(jié)果可以近似代替實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(3)依據(jù)這種方法,本文中還首次計(jì)算了流體介質(zhì)種類、彈簧剛度、調(diào)節(jié)圈位置、蒸汽過熱度等工程實(shí)際中的重要參數(shù)對(duì)彈簧載荷式安全閥動(dòng)態(tài)性能的影響。計(jì)算結(jié)果不僅和工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)較為吻合,更加量化了不同因素對(duì)于安全閥動(dòng)作性能的影響的大小。此外,本文中的CFD模型在安全閥的設(shè)計(jì)和選型過程中可以避免實(shí)驗(yàn)過程中的繁瑣程序,減少大筆的花費(fèi),還可以降低由于做實(shí)驗(yàn)而帶來的風(fēng)險(xiǎn),更加提高了研發(fā)的效率。
【關(guān)鍵詞】：安全閥 瞬態(tài)模擬 臨界流 動(dòng)態(tài)特性 實(shí)驗(yàn)裝置
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH134
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-30
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 安全閥簡(jiǎn)介11-22
• 1.2.1 安全閥的名詞術(shù)語(yǔ)11-13
• 1.2.2 安全閥的分類13-19
• 1.2.3 安全閥的結(jié)構(gòu)以及其工作原理19-21
• 1.2.4 安全閥的流量計(jì)算21-22
• 1.3 安全閥研究的國(guó)內(nèi)外進(jìn)展和本文創(chuàng)新點(diǎn)22-25
• 1.3.1 國(guó)外的研究動(dòng)態(tài)22-24
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究動(dòng)態(tài)24-25
• 1.3.3 本文創(chuàng)新點(diǎn)25
• 1.4 流體力學(xué)基礎(chǔ)25-29
• 1.4.1 流體流動(dòng)分析概述25-26
• 1.4.2 流體力學(xué)的控制方程26-28
• 1.4.3 ANSYS CFX中的湍流模型28-29
• 1.5 研究?jī)?nèi)容及意義29
• 1.6 本章小結(jié)29-30
• 第2章 安全閥熱態(tài)動(dòng)作性能實(shí)驗(yàn)30-35
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原理30
• 2.2 安全閥的熱態(tài)實(shí)驗(yàn)裝置以及實(shí)驗(yàn)操作步驟30-33
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置介紹30-32
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟32-33
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析33-35
• 第3章 CFD模擬前處理35-48
• 3.1 計(jì)算模型以及網(wǎng)格的生成35-41
• 3.1.1 計(jì)算模型35-36
• 3.1.2 網(wǎng)格類型以及域交界面種類的介紹36-38
• 3.1.3 流體域的分割以及網(wǎng)格的劃分38-41
• 3.2 閥瓣移動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析和CEL語(yǔ)言41-42
• 3.2.1 閥瓣移動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析41-42
• 3.2.2 CEL表達(dá)式和命令42
• 3.3 邊界條件以及求解參數(shù)42-44
• 3.4 瞬態(tài)模擬以及結(jié)果的后處理44-46
• 3.5 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證46-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第4章 新計(jì)算模型的論證48-54
• 4.1 新算法概述48
• 4.2 計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較與討論48-50
• 4.2.1 大容器尺寸的對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響48-49
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果對(duì)比49-50
• 4.3 計(jì)算結(jié)果的描述50-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第5章 流體介質(zhì)、過熱度等參數(shù)對(duì)PRV性能的影響54-73
• 5.1 流體介質(zhì)對(duì)安全閥動(dòng)作性能的影響54-58
• 5.1.1 引言54
• 5.1.2 瞬態(tài)模擬結(jié)果分析54-57
• 5.1.3 介質(zhì)種類對(duì)于安全閥排量系數(shù)的影響57-58
• 5.2 蒸汽過熱度對(duì)安全閥動(dòng)作性能的影響58-62
• 5.2.1 本節(jié)研究背景介紹58-59
• 5.2.2 不同過熱度蒸汽的瞬態(tài)模擬結(jié)果分析59-62
• 5.3 上調(diào)節(jié)圈位置對(duì)安全閥動(dòng)作性能的影響62-69
• 5.3.1 研究安全閥調(diào)節(jié)圈位置的背景介紹62-64
• 5.3.2 不同下調(diào)節(jié)圈位置的瞬態(tài)模擬結(jié)果分析64-69
• 5.4 有限位時(shí)彈簧剛度對(duì)安全閥動(dòng)作性能的影響69-72
• 5.4.1 本節(jié)研究背景介紹69
• 5.4.2 不同彈簧剛度算例的瞬態(tài)模擬結(jié)果分析69-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 第6章 結(jié)論與展望73-75
• 6.1 結(jié)論73-74
• 6.2 展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 致謝80-81
• 碩士期間研究成果81

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

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3 畢明樹,周一卉,劉潤(rùn)杰,由宏新;安全閥在線檢測(cè)裝置研制[J];化工科技市場(chǎng);2003年07期

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9 郭崇志;劉佳;;安全閥穩(wěn)態(tài)排量測(cè)試新技術(shù)研究[J];壓力容器;2014年02期

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本文編號(hào)：388220