本文關鍵詞：軸流式止回閥關閉時瞬態(tài)動力分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：止回閥主要起到防止管道內的介質倒流,阻止介質流動,避免發(fā)生事故的作用。其性能優(yōu)劣、使用壽命、可靠性等直接影響泵機組及管道的安全。軸流式止回閥的啟閉是一個動態(tài)的過程,閥門啟閉過程中閥瓣表面的壓力分布、速度等會直接影響閥門的使用性能,需對其進行動態(tài)分析。若使用傳統(tǒng)的試驗方法往往會消耗大量的人力和物力,增加了生產成本。因此需要我們尋求新的分析手段。目前數(shù)值仿真已經很好的用在了液壓類產品分析中,所以可以在試驗前使用數(shù)值模擬進行分析以降低生產成本。目前針對軸流式止回閥的研究多為原理、結構設計、全開穩(wěn)態(tài)流場研究及止回閥在不同工況的選用等。對關閉過程中閥瓣受力情況、運動規(guī)律及閥瓣對閥座沖擊的相關研究較少,本課題以圓盤式止回閥為例對止回閥的關閉過程進行了瞬態(tài)動力分析。利用數(shù)值模擬技術對軸流式止回閥進行了以下分析:(1)分析止回閥在十個不同開度下閥門內部壓力、速度的分布及其內部的流動狀態(tài)。計算了在不同開度下閥門的流阻流量系數(shù),研究了其與開度的關系,得出隨著閥門開度的增大,流阻系數(shù)逐漸減小,并在全開時最小為1.607;流量系數(shù)隨著開度的增大而增大,全開時最大為2059.497,流量系數(shù)與開度近似呈線性關系。(2)研究了閥門在全開時不同流速下的流阻系數(shù)和閥門進出口壓差,并對軸流式止回閥進行了流量流阻試驗,將試驗結果與計算結果進行對比,最終得出流阻系數(shù)誤差為3.94%,進出口壓差平均誤差為3.97%。驗證了數(shù)值模擬在閥門分析中的合理性與可靠性。(3)利用動網格技術和用戶自定義函數(shù),根據(jù)閥瓣運動方程編寫程序給出閥瓣運動的位移、速度、加速度和介質壓力之間的關系。將其嵌入到FLUENT中對軸流式止回閥關閉過程進行動態(tài)分析,得出了不同時刻下止回閥內部壓力與速度的分布,閥瓣加速度與速度曲線以及閥瓣對閥座的作用力。(4)利用動態(tài)模擬的結果使用瞬態(tài)動力學的分析方法分析閥瓣對閥座的沖擊,采用瞬態(tài)動力學法對閥瓣與閥座的沖擊響應進行分析,其沖擊應力小于材料的許用應力,不會發(fā)生失效。
【關鍵詞】：軸流式止回閥 數(shù)值模擬 流阻試驗 動網格 瞬態(tài)動力學
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH134
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究目的和意義10
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 存在的問題13
• 1.4 研究內容13-14
• 1.5 本章小結14-15
• 第2章 止回閥分類及數(shù)值模擬技術基礎15-25
• 2.1 止回閥的簡單分類15-17
• 2.1.1 旋啟式止回閥15-16
• 2.1.2 升降式止回閥16
• 2.1.3 蝶式止回閥16-17
• 2.1.4 空排式止回閥17
• 2.2 軸流式止回閥17-19
• 2.3 數(shù)值模擬技術基礎19-23
• 2.3.1 基本控制方程20-22
• 2.3.2 湍流模型22-23
• 2.4 模擬軟件簡介23-24
• 2.4.1 GAMBIT23
• 2.4.2 FLUENT軟件23-24
• 2.5 本章小結24-25
• 第3章 軸流式止回閥穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬與試驗25-37
• 3.1 軸流式止回閥的啟閉原理25-26
• 3.2 軸流式止回閥數(shù)值模擬26-32
• 3.2.1 FLUENT模擬設置27
• 3.2.2 數(shù)值模擬分結果27-32
• 3.3 軸流式止回閥流量流阻試驗32-36
• 3.3.1 試驗系統(tǒng)32-34
• 3.3.2 試驗數(shù)據(jù)及處理34
• 3.3.3 試驗結果與數(shù)值模擬結果分析34-36
• 3.4 本章小結36-37
• 第4章 軸流式止回閥動態(tài)模擬37-53
• 4.1 動網格37-40
• 4.2 用戶自定義函數(shù)40-45
• 4.2.1 UDF概述40
• 4.2.2 UDF中動網格模型的宏40-41
• 4.2.3 軸流式止回閥UDF程序41-45
• 4.3 軸流式止回閥關閉過程動態(tài)模擬45-50
• 4.3.1 動網格參數(shù)的詳細設置45-46
• 4.3.2 軸流式止回閥動態(tài)模擬結果46-50
• 4.4 止回閥閥瓣沖擊應力分析50-52
• 4.5 本章小結52-53
• 總結與展望53-55
• 參考文獻55-58
• 致謝58-59
• 附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄59

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 向北平;殷國富;曾祥煒;李賀軍;;新型梭式結構止回閥的數(shù)字仿真與結構優(yōu)化[J];四川大學學報(工程科學版);2014年02期

2 張生昌;楊琳;張玉林;鄧鴻英;馬藝;王pざ，

本文編號：433061